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"PEREECTIONTIEI#NTS AUX BROYEURS G-YRATOIKEB1'
Cette invention a pour objet des perfectionne- ments aux broyeurs giratoires du type dans lequel la matière à broyer est entraînée sous l'action de la pe- santeur à travers une zone de broyage comprise entre une pièce concave et un cône animé d'un mouvement de 'gyra- tion à l'intérieur de la pièce concave.
Le but principal de l'invention est d'établir une construction perfectionnée de broyeur gyratoire de ce type agencée pour réduire la matière finement et pou- vant être réglée pour péduire la matière en morceaux de
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très petites dimensions sans qu'on cours le risque que la machine s'arrête ou se rompe lors du passage à travers la zone de broyage d'objets,relativement gros impossibles à broyer ou de masses relativement grandes de matière impos- sible à broyer.
D'une façon-générale, l'invention comprend i un broyeur gyratoire du type susmentionné, caractérisé par le fait qu'on prévoit un dispositif de dégagement élasti- que, ou un dispositif de dégagement entrant en action sous une pression prédéterminée, pour permettre à l'un des or- ganes broyeurs opposés de s'écarter de l'autre-organe dans le cas où de tels objets ou matière impossibles à broyer pénétreraient dans la zone de broyages
L'invention a en outre pour objet un broyeur gyratiorie du type susmentionné dans lequel la pièce concave est montée élastiquement
D'autres caractéristiques secondaires et détails de construction de l'invention seront décrits ci-après en se référant eux dessins annexés qui montrent plus ou moins schématiquement une forme de réalisation de l'inven- tion.
Fig. 1 est une coupe axiale verticale dont certaines parties sont partiellement brisées;
Fig. 2 est un détail en coupe de la partie non représentée sur la fig.l ;
Fig. 3 est une coupe horizontale suivant 3-3, fig.l ;
Fig. 4 est une coupe axiale verticale de la partie supérieure du broyeur et montre une variante;
Fig. 5 est un détail en coupe d'une autre dispo-
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sition de pièce concave* A est un socle ou support sur lequel repose un bâti A1 muni à sa bas,e d'une bride de renforcement horizontale A2 et renforcé par des nervures verticales A .
Les parois, nervures ou éléments de bâti radiaux A4 s'é- tendent vers l'intérieur depuis le bâti A1,sont reliés à l'enveloppe cylindrique centrale B et supportent cette dernière.
L'enveloppe ou cylindre B va en s'élargissant vers l'extérieur près de son extrémité supérieure B1
Une pièce de support ou,douille convenable B2 en matière anti-friction, est disposée dans l'extrémité supérieure du cylindre, son rebord externe B3 reposant sur l'extrémité su- périeure B4 du dit cylindre.
L'extrémité inférieure du cylindre est fermée par un chapeau Ç boulonné en C1 et servant à supporter la douille de support inférieure ou pièce anti-friction C2.
Le chapeau Ç présente une portée supérieure anti-friction constituée par des blocs encastrés C3 dans le présent exemple.
Une douille excentrique est disposée dans le cylindre 33 au contact des douilles B2 et Ç . Cette douille 33 est munie 9, son extrémité supérieure d'une cou- ronne dentée s'étendant vers l'extérieur et renfermée dans l'espace défini par la paroi Bl cette couronne s'étendant vers L'extérieur et vers le bas au-delà du bord supérieur B4 du cylindre.
Elle présente un élargisse- ment supérieure creux D2 agencé pour recevoir une quantité variable de plomb ou autre matière lourde jD ,,
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La douille présente une ouverture excentrique s'étendant du sommetà la base, cette ouverture comprenant une section supérieure D4 de diamètre maximum, une section intermédiaire - de diamètre moyen et une section infé- rieure 3Ç6 de diamètre minimum au-dessous de laquelle se trouve un élargissement ou dépression de diamètre un peu plus grand D7 Les différentes sections (ou étages) sont co-axiales et sont alignées suivant un axe qui est à la fois excentrique et incliné par rapport à l'axe du cylin- dre B, mais qui le coupe au point := dans le but qu'on verra plus loin.
La douille D est supportée par une plaque rotative D10 qui repose sur les blocs C3. Cette plaque présente une ouverture centrale D11 et est munie d'un goujon ou saillie excentrique supérieur D12 s'engageant dans un trou borgne opposé D13 prévu à la partie inférieure de la douille .
L'enveloppe cylindrique B est prolongée laté- ralement de façon à constituer une enveloppe.E s'étendant vers l'extérieur. Dans cette enveloppe est montée une douille de support E1 boulonnée sur le bâti principal comme on le voit en E2 .La douille E1 est élargie à cha- cune de ses extrémités E3., E4 pour recevoir des coussinets anti-friction E5, E6 Dans ces coussinets est monté l'arbre moteur 7 sur l'extrémité interne auquel:
., est calé un pignon conique E8 engrenant avec la couronne dentée D1 Le coussinet externe E6 est en contact avec un anneau E9 en forme d'équerre en section, lequel anneau est entouré par une plaque à bride E10 boulonnée sur l'extrémité externe de la douille E1 12 désigne une poulie calée sur l'arbre E7
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Larbre se prolonge- au-delà du coussinet E6 et de la poulie étant reçu dans des coussinets G,
G1
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montés sur un support G Jl3 désigne une enveloppe fai- sant corps avec ce support et renfermant un pignon conique G4 calésur l'arbre E7.Avec ce pignon engrène un pignon conique G 5 calé sur un arbre vertical G6 logé dans le
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supports 2 A l'extrémité inférieure de l'arbre Or 6 se trouve une pompe à huile !rotative convenable qui est ici représentée schématiquement en G7
Le sommet de l'enveloppe B est fermé par une plaque formant couvercle H qui comporte un élément de
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/pouvant être support sphérique garni d'un coussinet jT/est disposée enlevé et rem- placé.
Autour une cavité circulaire H au-delà de laquelle se trouve du coussinet Hl un élément de support sphérique H muni d'une garniture
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annulaire H4 assurant illétanchéité à Ithuile- H5 est un conduit partant de la cavité H2 et destiné à délivrer l'huit le que renferme cette cavité aux pièces que renferme l'enveloppe B1
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Dans 1* excentrique D est monté un arbre J comprenant une partie conique intermédiaire ,une
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partie cylindrique, supérieure J, 2 de section transversale minimum, une partie cylindrique centrale J 3 de diamètre maximum et des sections cylindriques de diamètre progres-
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sivement décroissnt 4 et 5 . Les parties J39 14 et Je de l'arbre sont renfermées dans les sections D4, D5et 26 respectivement, de l'ouverture de l'excentrique D.
L'arbre est percé l'un conduit axial J 6 s'étendant de l'extrémité inférieure du dit arbre â un point situé dans la section coniqueil - 7 est un conduit à huile s'étendant latéralement d'un point situé près de l'extrémité supérieure
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du conduit 56 à l'extérieur de l'arbre. J8 et J9 sont des
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conduits à huile latéraux analogues placés directement au-dessous de l'extrémité des sections cylindriques J 3
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et J4 respectivement .
L'arbre est engagé axialement dans la douille K en matière anti-friction. La section transversale de l'ouverture interne de cette douille est adaptée à la section transversale des diverses parties de l'arbre, mais l'ouverture de diamètre correspondante se prolonge dans chaque cas au-delà de l'extrémité de la section d'arbre cylindrique correspondante comme on le voit en K1 et K2.
Les espaces ainsi formés sont placés à l'alignement des
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conduits de graissage JB et 9 , respectivement . K1Q est un conduit de graissage prévu dans l'excentrique 35 à l'alignement du conduit de graissage fg et de l'espace annulaire 1rz, et communiquant avec l'intervalle ou espace K séparant les pièces anti-friction supérieure B2 et inférieure G . e K 14 est une clavette verticale s'étendant de l'extrémité supérieure à l'extrémité inférieure des douilles.
& est une clavette verticale prévue sur la 4 surface interne D de l'excentrique D pour empêcher la rotation de la douille K et de l'excentrique D l'un par rapport à 1'autres L est le cône broyeur qui repose sur la partie conique J1 de l'arbre, ce cône présentant un élément de
1 support sphérique I. qui fait corps avec lui et qui épouse la forme du coussinet sphérique opposé H1 du chapeau H de façon à entrer en contact avec ce coussinet.
Avec ce cône fait corps une paroi L2 s'étendant vers le bas et vers exté- rieur, cette paroi étant elle-même prolongée par un rebord
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annulaire L, qui se;étend vers l'intérieur et qui est muni d'une portée sphérique L4 disposée concentriquement à la
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surface L1 et entrant en contact avec la garniture H de la pièce H3. La surface L1 est interrompue par un conduit à huile circulaire L6 relié par un conduit radial L7 à l'ouverture centrale du chapeau H. L'intérieur L10 du cône creux communique avec le conduit à huile 1 7 et communique dautre partparunconduit à huile L12 avec le conduit à huile circulaireL6 en un point situé à 180 du conduit
L7.
M, M1 sont des sections ou anneaux de broyage montés sur le cône ou tête L et reposant directement sur une couche de zinc M2. M3 désigne une douille de fixation pouvant coulisser sur la partie cylindrique supérieure J2 de l'arbre et présentant une partie conique M4 qui entre en contact avec le bord supérieur de la section M1 mais qui est normalement hors de contact de la tête L. L'extré- mité supérieure de l'arbre est filetée en M5 et reçoit une douille ou écrou de blocage M6 taraudé de façon correspon- dante. M7 désigne des poignées ou goujons ide rotation grâce auxquels l'écrou M6 peut recevoir un mouvement de rotation pour exercer une poussée contre la douille et, par suite, contre lanneau broyeur M1 et la tête L.
M8 désigne une clavette convenable insérée entre l'écrou M6 et la partie filetée de l'arbre pour les empêcher de tourner l'un par rapport à l'autre.
L'extrémité supérieure de l'arbre présente un trou axial N recevant une tige N1 portée par. une plaque direc- trice ou déflecteur N2 Cette plaque comprend un élément sphérique central N3 qui est concentrique aux portées L1 et L3 leur centre commun étant indiqué en X. N4 est une partie marginale relativement plate s'étendant vers l'exté- rieur à partir de l'élément sphérique N3.
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Dans l'élément de bâti fixe inférieur A1 est montée de façon coulissante une pièce de bâti supérieure C qui est mobile axialement et est munie d'une série d'oreil- les C1,préférablement au membre de trois, s'étendant vers l'extérieur. Ces oreilles sont percées d'ouvertures 0 2 biseautées en C3 et C4 à leurs extrémités supérieure et inférieure.
P désigne des boulons de fixation pivotant en P1 sur l'élément de bâti fixe A1 La partie de base pré-
2 sente une ouverture P permettant le passage à travers elle d'une pièce de fixation transversale P3 qui passe aussi à travers les parois verticales adjacentes A3 du bâti A1
Sur le boulon P sont,montés des écrous de fixation supé- rieur P4 et inférieur P5 présentant chacun une surface conique s'adaptant aux surfaces biseautées O3 et 0 .Le boulon P possède une section transversale plus petite que . l'ouverture O2 P6 désigne une clavette ou organe de verrouillage convenable empêchant la rotation de l'écrou 2 ' la pièce 0 se termine au sommet par un rebord interne O10 allant en se rétrécissant vers le haut comme on le voit en 011 . .
Sur le bord supérieur de la pièce 0 repose un anneau présentant des rainures concentriques à parois latérales coniques Q1,Q2 la rainure extérieure s'adaptant généralement à la forme du bord supérieur de l'élément de bâti O. L'anneau est muni d'un rebord cylindrique central Q3 autour de son ouverture interne et est muni de nervures de renforcement 11 présente en un certain nombre de points espacés des ouvertures pour le passage de boulons Q5 supportés par des écrous Q6 Ces boulons supportent à l'intérieur de la pièce 0 un anneau Q7 qui supporte lui- même la pièce concave Q8 et qui est muni d'une nervure cir-
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culaire 9 ,épousant généralement la forme de la rainure
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± de 1'$anneau 9,.
9I10est une plaque recouvrant 1"anneau ± 7 # Ql 11 > Qi 12 désignent des sections ou anneaux de broyage séparés supportés en position par des oreilles externes Q 13 montées sur les boulons ± . La pièce concave -% se termine par un rebord circulaire 14 , à travers lequel passent les boulons ± . ± désigne un anneau de butée ayant en section la forme d'un L et reposant contre le rebord 0 de l'élément de bâti O. à désigne des ressorts à boudin comprimés entre le rebord et l'anneau DZ .
Les boulons P sont rétrécis en R dans leur partie supérieure et sont munis d'écrous de support Rsur la surface supérieure desquels reposent les extrémités Rde bras R3 supportant
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un anneau R 4 portant un tablier R 5 Ce tablier est pré-* férablement fait d'une matière souple, par exemple d'une
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bande de cuir. R est une buse d*alimentation placée centralement, cette buse étant reliée à l'anneau R4 et R' désigne un laque de recouvrement.
RB est une paroi cylindrique reposant rebord 5 dek'anneau cylindrique reposant sur le rebord DZ d, 'anneau , et s'étendant vers le haut autour du tablier souple R 5 R est une clavette empêchant la rotation de l'écrou R
S désigne un réservoir à huile duquel part un
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tuyau d'alimentation d*huile ,S¯ par lequel de l'huile peut être délivrée par la pompe rotative G7 précédemment
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décrite.
Le tuyau à huile S 1aboutit au chapeau C et l'huile délivrée par ce tuyau passe par le conduit 52 du dit chapeau; par l'ouverture centrale S5 et 1 t ouverture Dl1 de la plaque D 5l0désigne le tuyau de retour traversant l'enveloppe E et prolongepar un tuyau S, 12revenant au ré-
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servoir à huile j3 Le tuyau JS communique avec une chambre
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S14 dans laquelle est placé le pignon conique E8 S16 est une saillie formée dans la partie supérieure de cette chambre et communiquant par un conduit à huile S18 avec les coussinets de l'arbre E7.
Il va de soi que le dispositif décrit et représenté est susceptible d'être modifié en ce qui con- cerne les dimensions, la forme, le nombre et la disposi- tion des pièces sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
La variante de la fig.4 représente un type de broyeur dans lequel le cône et la pièce concave sont tous deux montés élastiquement.
Le chapeau de support a présente une forme sphérique à sa partie supérieure ± et est muni d'une garniture en métal anti-friction c1 pour constituer une surface d'appui anti-friction pour la portée sphérique oppo- sée c2 de la tête c3 La tête c3 présente une ouverture dentrale et repose sur la portée conique supérieure ±5 de l'arbre gyratoire c6 dont la section inférieure c7 est enga- gée dans l'ouverture excentrique de la douille b et est montée dans une garniture interne en métal anti-friction c8 La tête est munie d'une paroi conique enveloppante c10 boulonnée ou autrement fixée de façon démontable à une saillie annulaire c11 prévue autour de la tête,
la paroi c10 se terminant par un rebord à portée sphérique c12 agencé pour entrer en contact avec une garniture d'étanchéi- té annulaire ± /dont est :munie une portée sphérique c14 @ concentrique à la portée sphérique principale.
L'extrémité supérieure de la tête est entourée par une saillie annulaire d de forme arquée en section transversale comme on le voit en d1, la partie arquée for-
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mant un palier ou support pivotant pour le cône broyeur creux d 2 qui est ouvert à son extrémité inférieure et muni à son extrémité supérieure d'un rebord interne d3 entourant son ouverture centrale et s'adaptant généralement à la forme de la saillie d. La périphérie du cône est renforcée par une section cylindrique d4
Sur le cône creux est montée une enveloppe de broyage composée de plusieurs anneaux coniques e,e1 e4 désigne un anneau de,fixation ou de transmission de pression agencé pour entrer en prise avec l'anneau le plus haut et pour s'adapter à ses irrégularités angulaires.
Les anneaux peuvent reposer directement sur le cône ou sur une couche de zinc ou autre matière e5
Un dispositif unique est prévu pour maintenir la tête sur l'arbre, le cône sur la tête et les anneaux de broyage sur le cône. Un écrou de blocage g est vissé à cet effet sur la partie supérieure de l'arbre ±6 et peut être vermuillé en position, par exemple par une clavette g2 Entre cet écrou et l'ensemble du cône, de ses anneaux et de la tête sont comprimés plusieurs jeux de ressorts puissants comprenant un ressort à boudin externe g3 et un ressort à boudin interne g4 les ressorts internes et externes étant d'inclinaisons opposées.
Ces jeux de ressorts sont comprimés entre des sièges opposés g5, g6 Le siège g5 est appliqué par la pression des ressorts contre l'é- crou de blocage g et est muni d'une saillie.tubulaire g7 qui présente une série d'ouvertures g8 . Depuis le siège inférieur g6 s'étend vers le haut une douille centrale g10 dont l'extrémité supérieure est munie de dents ou saillies qui sont engagées dans les ouvertures g8 et empêchent les
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deux sièges de tourne -4. l'un par rapport à l'autre. La partie inférieure du siège g6 présente une portée sphérique g11 s'adaptant à une portée sphérique g 12 opposée de l'anneau
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Fa 13 la partie inférieure de l'anneau 3reposant sur la partie supérieure de l'anneau e4.
Une boîte cylindrique @ ou légèrement conique h s'étend vers le haut en s*élargis- sant légèrement à partir de l'anneau 9 13 cette boîte entourant les ressorts et supportant la plaque d'alimenta- tion h dont.la face supérieure est un cône très plat.
La plaque ,Il est placée au-dessus et hors de contact de l'écrou g et du sommet de l'arbre ±6 . Il va de soi que l'ensemble du cône, de ses anneaux et de la plaque d'entraînement est obligé de se mouvoir en bloc en raison de la pressibn des ressorts , g
Le fonctionnement du broyeur est lesuivant:
Quand la machine a été montée comme représenté, on communique à l'arbre moteur un mouvement de rotation qui fait tourner la (touille excentrique dans son p alier. En tournant, l'excentrique imprime un mouvement de gyration à l'arbre et, parsuite, au cane., ou tête de broyage autour de sa grande portée sphérique. Sur le cône sont montés les anneaux de broyage avec lesquels la matière à broyer est en contact.
Les anneaux de broyage reposent sur le cône et le cône repose sur l'arbre, étant maintenu en posi- tion à l'aide de la douille de blocage et de l'écrou tarau- dé .
Comme le broyeur est employé pour broyer fine- ment la matière et qu'on désire placer le cône très près
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de la pièce concave, on prévoit un dispositif de dégage- ment élastique qui permet à la matière impossible à bro- yer de passer à travers la zone de broyage sans arrêter la machine ni provoquer une rupture. Ce résultat peut être obtenu en permettant l'effacement ou dégagement élasti- que de la pièce concave,. Cette pièce est suspendue par une' série de boulons traversant la plaque ou anneau ±,. s'éten- dant vers le bas à partir du dit anneau et passant à travers le rebord circonférentiel 0, 14 prévu autour de la partie inférieure de la pièce concave.
Les anneaux de broyage de la pièce concave sont verrouillés en position par les mêmes boulons passant à travrs les oreilles 13 .
La force des ressorts à boudin est telle que, dans les conditions normales, la pièce concave est fixée en position et n'est pas déplacée sous l'influence des pressions inhérentes à l'opération de broyage normale.
Cependant, les ressorts sont suffisamment élastiques pour permettre à la pièce concave de se mouvoir quand une matière impossible à broyer traversé la zone de broyage et ces ressorts fléchissent assez rapidement pour empêcher la rupture d'une quelconque des pièces ou l'arrêt de la machine.
L'anneau c7 est normalement tiré vers le haut par les boulons à une position telle que le rebord biseauté Q9 est logé dans la rainure à faces latérales coniques ,
7 et l'anneau , se comporte donc normalement comme s'il était d'une seule pièce avec l'anneau rainure ± Si une substance trop dure pour être broyée est introduite entre le cône et la pièce concave et soulève la pièce concave d'un , opté,
le rebord Q14 s'élévers et comprimera les ressorts parce que l'équerre annulaire ¯% 15 est maintenue rigidement en place par les boulons de fixation Q5 et le rebord 0 10
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La pièce conca.ve et l'anneau ¯% s'élèvent en bloc et pivo- tent autour d'un point diamétralement opposé au point où est situé l'obstacle, le bord supérieur biseautéde l'anneau o formant pivot. Par suite, si un morceau de fer passe à travers la zone de broyage, la pièce concave au lieu de se rompre, oscillera avant que la machine puis- se être arrêtée par 2'obstacle.
Si la matièréà broyer est humide et s'agglomère en une masse résistant au broyage, la machine ne s'arrêtera pas mais quelques morceaux et plaquettes de matière comprimée de dimensions un peu plus grandes passeront à travers la zone de broyage.
La matière à broyer est introduite à la partie supérieure et tombe librement sous l'action de la pesan- teur dans la zone de broyage'comprise entre la pièce con- cave et le cône. Lorsque le cône reçoit un mouvement de gyration, la matière à broyer se trouve coincée ou pincée entre cette pièce et;la pièce concave et chacune des particules, aussitôt qu'elle a été broyée, commence à tomber librement en s'éloignant de la pièce concave, la distance de sa chute dépendant de la relation entre l'accès lération due à la pesanteur, l'amplitude du mouvement de gyration du cône et les dimensions de la particule.
Les particules tomberont verticalement jusqu'au moment où elles rencontreront le cône; elles seront alors déviées vers l'extérieur et vers le bas jusqu'au moment où elles attein- dront un point auquel la distance séparant le cône de la pièce concave, à l'instant où les particules arrivent, est égale au diamètre des particules envisagées. A ce point, le mouvement de descente des particules cessera jusqu'au moment où elles auront été broyées et libérées.
Le procédé est alors répété sous forme d'une succession de chutes analogues, de déplacements sans broyage et de
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mouvements de broyage réels.
Le réglage vertical de la pièce concave est assuré à L'aide d'une série de vis de réglage pivotant sur le socle fixe A1 mais maintenues normalement dans la position verticale. Ces vis sont engagées librement dans les ouvertures des rebords de l'élément de bâti verticale- ment mobile O. Cet élément de bâti est réglé en hauteur de la façon suivante: Les écrous inférieurs P4 sont placés à la hauteur désirée et l'on abaisse l'élément de bâti 0 à leur contact. On fait alors tourner les écrous supérieurs P5 jusqu'à la position convenable et on les verrouille, par exemple à l'aide des clavettes P6 .Quand on désire régler l'élément de bâti O, on peut le faire en réglant successi- vement sa position relative à l'aide des divers boulons de fixation.
Bans ce cas, on desserre l'écrou supérieur P5 on l'élève sur le boulon jusqu'à la hauteur désirée, on élève l'oreille 91 jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec l'extrémité inférieure de l'écrou P5,puis on visse l'écrou P4 jusqu'à la position convenable. Comme il n'y a pas de jeu entre les ouvertures des oreilles et les boulons de support, il est possible d'effectuer les ré- glages un à la fois sans arrêter le fonctionnement du bro- yeur
On peut permettre à la matière à broyer de s'accumuler dans une trémie ou récipient placé au-dessus du couvercle R7.
La matière tombe par l'ouverture centra- le et forme une colonne reposant sur la plaque d'alimenta- tion ou déflecteur N2.Cette colonne présente une forme généralement conique et délivre la matière qui se trouve à sa base d'une façon continue vers l'extérieur par suite-de la rotation et de la gyration de la plaque. Le
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couvercle R7 peut etre réglé en hauteur le long des parties rétrécies R des boulons de support P pour permettre de régler le débit de la matière délivrée au déflecteur.
Après ce réglage, le déflecteur délivrera un volume de matière sensiblement constant à la zone de broyage, cette matière étant délivrée sensiblement uniformément autour de L'entrée annulaire dans la zone de broyage, le point d'alimentation maximum étant le plus bas du bord de la plaque et se mouvant autour de celle-ci pendant que la plaque effectue son mouvement de gyration.
En constituant le tablier R5 par une matière souple, on empêche le coincement ou l'usure entre ce tablier et l'enveloppe R8,qui est préférablement fixée par rapport à l'anneau , et se meut avec lui quand l'anneau s'incline sous l'influence d'une matière trop dure pas- sant à travers la zone de broyage .
Le dispositif de graissage est simple et ehtièrement dissimulé à l'intérieur, 1* huile étant délivrée à tous les paliers depuis un réservoir d'huile unique.
L'huile refoulée depuis de réservoir s'élève dans l'ouver- ture cenrtrale J6 de l'arbre . La communication assurant le graissage est constante puisque la plaque D10 qui supporte l'extrémité inférieure de l'excentrique pré- sente une ouverture centrale placée à l'alignement de l'ouverture de graissage centrale S3.L'huile s'élève d'un bout à l'autre de l'arbre J,puis passe latéralement vers l'extérieur par le conduit à huile J7 et pénètre dans la chambre centrale de la tête .Elle descend alors par le conduit à huiler et arrive au conduit de graissage circulaire L6 de la portée sphérique L1 de la tête.
L'huile
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est déplacée par frottement alternativement dans un sens et en sens inverse en travers du coussinet sphérique oppo- sé H1 et passe aussi intérieurement le long du conduit L7 formé sur la surface de la tête et arrive à l'ouverture centrale du chapeau H.
La rainure L7 est formée au fond de la surface ou portée sphérique suivant un rayon placé à 1800 du point de jonction entre le conduit à huile L 12 et le conduit circulaire L6 .Ceci permet à l'huile de s'étaler sous les surfaces de'contact pendant que la tête effectue son mouvement de gyration, l'excès dhuile retour- nant à la cavité à huile centrale le long du conduit L @
Pour graisser le coussinet excentrique interne, on pré- voit deux conduits à huile J8 et J9 qui permettent à l'huile de passer extérieurement à.partir du conduit
6 central 1.
&
Pour réaliser le broyage caractéristique à l'aide du dispositif suivant l'invention il est désirable que la course de la tête de broyage soit beaucoup plus grande que celle du broyeur gyratoire normal et, pour équilibrer cette grande course, on prévoit un contrepoids constitué par un rebord venu de fonte sur une couronne dentée et agencé pour recevoir du plomb ou un autre métal lourd. En déterminant le nombre de kilos qui doit être employé comme contrepoids, on peut déterminer à l'avance le poids de plomb nécessaire et fondre et couler en place la quantité de plomb désirée.
Le déflecteur ou plaque de distribution N 2 présente une partie centrale sphérique dont le centre est à l'intersection des axes de l'arbre ± et de l*enveloppe cylindrique centrale ;Il, c'est-à-dire au point X. Une des raisons pour lesquelles on donne à cette plaque une forme sphérique est qu'on empêche ainsi toute tendance de la partie
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de la plaque placée sous les bords de la buse d'alimen- tation R6 de monter et de descendre et de produire l'élé- vation de la buse et du couvercle R7 avec la matière.
Le déflecteur reçoit un diamètre sensible- ment égal ou même légèrement supérieur à celui de l'ouver- ture supérieure de la cavité de broyage, afin d'empêcher la matière de tomber du bord de cette pièce à la surface du cône et d'acquérir ainsi une vitesse et une force vive exagérées. La chute de la matière est préférablement inter- rompue par la plaque' 2, Dans la pratique, les particules sont recueillies par la plaque , et lorsqu'une matière relativement fine est introduite, ces particules s'accumu- lent jusqu'au moment où elles glissent vers l'intérieur et vers le bas suivant l'angle de talus naturel de la ma- tière ainsi accumulée.
Les particules se meuvent ainsi vers l'intérieur pendant leur chute et tendent à venir frapper le 'sommet du cône*
Les ouvertures concentriques de l'anneau rainuré sont biseautées et établies de façon à s*adapter aux parties opposées de la pièce 0 et de l'anneau Q7 sur deux côtés pour empêcher l'anneau Q de s'user. Le joint tend à augmenter l'ajustement plutôt qu'à le diminuer, de sorte que le jeu existait dans une vieille machine n'est pas plus grand que dans une neuves
Les rebords 9 et 0 10 sont suffisamment tronqués pour éviter le contact avec les fonds des rainures opposées Q1 et Q2.
Un espace suffisant est ménagé pour que les surfaces inclinées opposées soient toujours en contact, alors même que le métal viendrait à s'allonger et à s'user.
Alors que, dans la disposition de la fig.l, une matière relativement grosse peut être réduite à un degré de finesse variable avec le minimum de fines ou de matière
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This invention relates to improvements to gyratory mills of the type in which the material to be ground is entrained under the action of gravity through a grinding zone between a concave part and a moving cone. of 'gyra- tion inside the concave piece.
The main object of the invention is to provide an improved construction of such a gyratory crusher arranged to reduce material finely and which can be adjusted to reduce the material to pieces.
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very small dimensions without running the risk of the machine stopping or breaking when passing through the crushing zone objects, relatively large impossible to crush or relatively large masses of material which cannot be crushed.
In general, the invention comprises a gyratory crusher of the aforementioned type, characterized in that an elastic release device is provided, or a release device coming into action under a predetermined pressure, to allow one of the opposed grinding organs to move away from the other organ in the event that such objects or material which cannot be crushed enters the grinding zone
The invention further relates to a gyrating mill of the aforementioned type in which the concave part is elastically mounted.
Other secondary characteristics and constructional details of the invention will be described hereinafter with reference to the accompanying drawings which show more or less schematically an embodiment of the invention.
Fig. 1 is a vertical axial section of which certain parts are partially broken;
Fig. 2 is a sectional detail of the part not shown in fig.l;
Fig. 3 is a horizontal section along 3-3, fig.l;
Fig. 4 is a vertical axial section of the upper part of the crusher and shows a variant;
Fig. 5 is a sectional detail of another arrangement
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Concave part sition * A is a base or support on which rests a frame A1 provided at its bottom, e with a horizontal reinforcing flange A2 and reinforced by vertical ribs A.
The walls, ribs or radial frame elements A4 extend inwardly from the frame A1, are connected to the central cylindrical shell B and support the latter.
The envelope or cylinder B widens outward near its upper end B1
A support piece or, suitable bush B2 of anti-friction material, is disposed in the upper end of the cylinder, its outer edge B3 resting on the upper end B4 of said cylinder.
The lower end of the cylinder is closed by a cap Ç bolted at C1 and serving to support the lower support sleeve or anti-friction piece C2.
The cap Ç has an upper anti-friction bearing surface constituted by recessed blocks C3 in the present example.
An eccentric sleeve is disposed in the cylinder 33 in contact with the sleeves B2 and Ç. This bush 33 is provided 9, its upper end with a toothed crown extending outwardly and enclosed in the space defined by the wall B1, this crown extending outwardly and downwardly. beyond the upper edge B4 of the cylinder.
It has a hollow upper widening D2 arranged to receive a variable quantity of lead or other heavy material jD ,,
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The socket has an eccentric opening extending from the top to the base, this opening comprising an upper section D4 of maximum diameter, an intermediate section - of average diameter and a lower section 3Ç6 of minimum diameter below which is a widening or depression of slightly larger diameter D7 The different sections (or stages) are co-axial and are aligned along an axis which is both eccentric and inclined with respect to the axis of cylinder B, but which cut to the point: = for the purpose that we will see later.
The socket D is supported by a rotating plate D10 which rests on the blocks C3. This plate has a central opening D11 and is provided with an upper eccentric stud or projection D12 engaging in an opposite blind hole D13 provided in the lower part of the sleeve.
The cylindrical envelope B is extended laterally so as to constitute an envelope E.E extending outwards. In this casing is mounted a support sleeve E1 bolted to the main frame as seen at E2. The sleeve E1 is widened at each of its ends E3., E4 to receive anti-friction bearings E5, E6 In these bearings is mounted on the motor shaft 7 on the inner end to which:
., is wedged a bevel gear E8 meshing with the ring gear D1 The outer bearing E6 is in contact with a ring E9 in the form of a square in section, which ring is surrounded by a flange plate E10 bolted to the outer end of bush E1 12 designates a pulley wedged on the shaft E7
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The shaft extends - beyond the E6 bearing and the pulley being received in G bearings,
G1
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mounted on a support G Jl3 designates a casing forming an integral part of this support and containing a bevel gear G4 wedged on the shaft E7. With this gear engages a bevel gear G 5 wedged on a vertical shaft G6 housed in the
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brackets 2 At the lower end of the Or shaft 6 there is a suitable rotary oil pump! which is shown here schematically at G7
The top of the envelope B is closed by a plate forming a cover H which comprises a
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/ can be spherical support lined with a jT pad / is disposed removed and replaced.
Around a circular cavity H beyond which is the bearing Hl a spherical support element H provided with a gasket
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annular H4 ensuring leaktightness against Ithuile- H5 is a duct starting from the cavity H2 and intended to deliver the eight that this cavity contains to the parts contained in the envelope B1
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In the eccentric D is mounted a shaft J comprising an intermediate conical part, a
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cylindrical part, upper J, 2 of minimum cross section, a central cylindrical part J 3 of maximum diameter and cylindrical sections of increasing diameter
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sively decreasing 4 and 5. Parts J39 14 and I of the shaft are enclosed in sections D4, D5 and 26 respectively, of the opening of the eccentric D.
The shaft is pierced with one axial duct J 6 extending from the lower end of said shaft to a point in the taper section. There is an oil duct extending laterally from a point near the shaft. 'upper end
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of the conduit 56 to the outside of the shaft. J8 and J9 are
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Similar lateral oil ducts placed directly below the end of the cylindrical sections J 3
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and J4 respectively.
The shaft is axially engaged in the sleeve K in anti-friction material. The cross section of the internal opening of this bushing is matched to the cross section of the various parts of the shaft, but the corresponding diameter opening extends in each case beyond the end of the shaft section. corresponding cylindrical as seen in K1 and K2.
The spaces thus formed are placed in the alignment of the
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JB and 9 lubrication lines, respectively. K1Q is a lubricating duct provided in the eccentric 35 at the alignment of the lubricating duct fg and the annular space 1rz, and communicating with the gap or space K separating the upper B2 and lower G anti-friction parts. e K 14 is a vertical key extending from the upper end to the lower end of the sockets.
& is a vertical key provided on the inner surface D of the eccentric D to prevent rotation of the sleeve K and the eccentric D with respect to each other L is the crusher cone which rests on the part conical J1 of the shaft, this cone having an element of
1 spherical support I. which is integral with it and which matches the shape of the opposite spherical bearing H1 of the cap H so as to come into contact with this bearing.
With this cone, a wall L2 extending downwardly and outwardly forms a body, this wall itself being extended by a flange
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annular L, which extends inwards and which is provided with a spherical bearing L4 disposed concentrically to the
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surface L1 and coming into contact with the gasket H of the part H3. The surface L1 is interrupted by a circular oil duct L6 connected by a radial duct L7 to the central opening of the cap H. The interior L10 of the hollow cone communicates with the oil duct 1 7 and on the other hand communicates by an oil duct L12 with the circular oil pipe L6 at a point 180 from the pipe
L7.
M, M1 are sections or grinding rings mounted on the cone or head L and resting directly on a layer of zinc M2. M3 designates a fixing sleeve which can slide on the upper cylindrical part J2 of the shaft and having a conical part M4 which contacts the upper edge of section M1 but which is normally out of contact with the head L. the upper end of the shaft is M5 threaded and receives a correspondingly threaded M6 sleeve or locking nut. M7 designates handles or rotating pins by means of which the nut M6 can receive a rotational movement to exert a thrust against the bush and, consequently, against the grinding ring M1 and the head L.
M8 designates a suitable key inserted between the M6 nut and the threaded part of the shaft to prevent them from rotating relative to each other.
The upper end of the shaft has an axial hole N receiving a rod N1 carried by. a direction plate or deflector N2 This plate comprises a central spherical element N3 which is concentric with the surfaces L1 and L3 their common center being indicated at X. N4 is a relatively flat marginal part extending outwardly from of the spherical element N3.
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In the lower fixed frame member A1 is slidably mounted an upper frame piece C which is axially movable and is provided with a series of ears C1, preferably the member of three, extending towards the side. outside. These ears are pierced with openings 0 2 beveled C3 and C4 at their upper and lower ends.
P denotes pivoting fixing bolts at P1 on the fixed frame element A1 The base part pre-
2 has an opening P allowing the passage through it of a transverse fastening piece P3 which also passes through the adjacent vertical walls A3 of the frame A1
On the bolt P are mounted upper P4 and lower P5 fixing nuts each having a conical surface to match the bevelled surfaces O3 and 0. Bolt P has a cross section smaller than. the opening O2 P6 designates a key or suitable locking member preventing the rotation of the nut 2 'the part 0 ends at the top with an internal flange O10 which tapers upwards as seen in 011. .
On the upper edge of the part 0 rests a ring having concentric grooves with conical side walls Q1, Q2 the outer groove generally adapting to the shape of the upper edge of the frame element O. The ring is provided with a central cylindrical rim Q3 around its internal opening and is provided with reinforcing ribs 11 present at a number of spaced points openings for the passage of bolts Q5 supported by nuts Q6 These bolts support inside the part 0 a ring Q7 which itself supports the concave piece Q8 and which is provided with a circular rib
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circular 9, generally following the shape of the groove
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± of 1 '$ ring 9 ,.
9I10 is a plate covering 1 "ring ± 7 # Ql 11> Qi 12 denote separate grinding sections or rings supported in position by external ears Q 13 mounted on bolts ±. The concave part -% ends with a circular flange 14 , through which the bolts pass ±. ± denotes a stop ring having an L-shaped section and resting against the flange 0 of the frame member O. à denotes coil springs compressed between the flange and the 'ring Ç ±.
The bolts P are narrowed to R in their upper part and are provided with support nuts R on the upper surface of which rest the ends R of the supporting arms R3
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an R 4 ring carrying an R 5 apron This apron is preferably made of a flexible material, for example a
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leather strip. R is a centrally placed feed nozzle, this nozzle being connected to the ring R4 and R 'denotes a topcoat.
RB is a cylindrical wall resting flange 5 of the cylindrical ring resting on the flange Ç ± d, 'ring, and extending upwards around the flexible apron R 5 R is a key preventing rotation of the nut R
S designates an oil tank from which a
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oil supply pipe, S¯ through which oil can be supplied by the rotary pump G7 previously
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described.
The oil pipe S 1 ends at the cap C and the oil delivered by this pipe passes through the conduit 52 of the said cap; by the central opening S5 and 1 t opening Dl1 of the plate D 5l0 designates the return pipe passing through the casing E and extended by a pipe S, 12 returning to the re-
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oil tank j3 The JS pipe communicates with a chamber
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S14 in which the bevel gear E8 is placed S16 is a projection formed in the upper part of this chamber and communicating by an oil duct S18 with the bearings of the shaft E7.
It goes without saying that the device described and represented is capable of being modified as regards the dimensions, the shape, the number and the arrangement of the parts without departing from the spirit of the invention.
The variant of fig.4 shows a type of crusher in which the cone and the concave piece are both resiliently mounted.
The support cap a has a spherical shape at its upper part ± and is provided with an anti-friction metal lining c1 to provide an anti-friction bearing surface for the opposite spherical seat c2 of the head c3 La head c3 has a central opening and rests on the upper conical seat ± 5 of the gyratory shaft c6, the lower section c7 of which is engaged in the eccentric opening of the bush b and is mounted in an internal anti- friction c8 The head is provided with an enveloping conical wall c10 bolted or otherwise fixed in a removable manner to an annular projection c11 provided around the head,
the wall c10 terminating in a rim with a spherical seat c12 arranged to come into contact with an annular sealing gasket ± / which is: provided with a spherical seat c14 @ concentric with the main spherical seat.
The upper end of the head is surrounded by an annular protrusion d of arcuate shape in cross section as seen in d1, the arcuate portion for-
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mant a bearing or pivoting support for the hollow crusher cone d 2 which is open at its lower end and provided at its upper end with an internal rim d3 surrounding its central opening and generally adapting to the shape of the projection d. The periphery of the cone is reinforced by a cylindrical section d4
On the hollow cone is mounted a grinding envelope composed of several conical rings e, e1 e4 designates a ring of, fixing or pressure transmission arranged to engage with the highest ring and to adapt to its irregularities angular.
The rings can rest directly on the cone or on a layer of zinc or other material e5
A single device is provided to hold the head on the shaft, the cone on the head and the grinding rings on the cone. A locking nut g is screwed for this purpose on the upper part of the shaft ± 6 and can be wormed in position, for example by a key g2 Between this nut and the assembly of the cone, its rings and the head are compressed several sets of powerful springs comprising an outer coil spring g3 and an inner coil spring g4 the inner and outer springs being of opposite inclinations.
These sets of springs are compressed between opposing seats g5, g6 The seat g5 is applied by the pressure of the springs against the locking nut g and is provided with a tubular projection g7 which has a series of openings g8 . From the lower seat g6 extends upwards a central bush g10, the upper end of which is provided with teeth or projections which are engaged in the openings g8 and prevent
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two turning seats -4. relative to each other. The lower part of the seat g6 has a spherical seat g11 which matches a spherical seat g 12 opposite the ring
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Fa 13 the lower part of the ring 3 resting on the upper part of the ring e4.
A cylindrical or slightly conical box h extends upwards, widening slightly from the ring 9 13, this box surrounding the springs and supporting the feed plate h, the upper face of which is a very flat cone.
The plate, It is placed above and out of contact with the nut g and the top of the shaft ± 6. It goes without saying that the whole of the cone, its rings and the drive plate is forced to move as a block due to the pressure of the springs, g
The operation of the grinder is as follows:
When the machine has been mounted as shown, a rotational movement is imparted to the motor shaft which causes the eccentric stirrer to turn in its bearing. By turning, the eccentric imparts a gyration movement to the shaft and, consequently , with a cane., or grinding head around its large spherical bearing surface On the cone are mounted the grinding rings with which the material to be ground is in contact.
The grinding rings rest on the cone and the cone rests on the shaft, being held in position by means of the locking sleeve and the threaded nut.
As the crusher is used to finely grind the material and it is desired to place the cone very close
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of the concave part, a resilient release device is provided which allows the material which cannot be crushed to pass through the grinding zone without stopping the machine or causing a breakage. This result can be obtained by allowing the elastic removal or release of the concave part ,. This part is suspended by a series of bolts passing through the plate or ring ± ,. extending downward from said ring and passing through the circumferential rim 0, 14 provided around the lower part of the concave piece.
The crushing rings of the concave piece are locked in position by the same bolts passing through the ears 13.
The force of the coil springs is such that under normal conditions the concave piece is fixed in position and is not moved under the influence of the pressures inherent in the normal grinding operation.
However, the springs are elastic enough to allow the concave part to move when an impossible-to-grind material passes through the grinding zone and these springs flex quickly enough to prevent any part breaking or stopping the machine. .
The ring c7 is normally pulled up by the bolts to a position such that the beveled edge Q9 is seated in the groove with tapered side faces,
7 and the ring, therefore behaves normally as if it were in one piece with the grooved ring ± If a substance too hard to be crushed is introduced between the cone and the concave piece and lifts the concave piece of one, opted,
the flange Q14 will rise and will compress the springs because the ring square ¯% 15 is held rigidly in place by the fixing bolts Q5 and the flange 0 10
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The concave part and the ring ¯% rise as a block and pivot around a point diametrically opposite to the point where the obstacle is located, the bevelled upper edge of the ring o forming a pivot. Therefore, if a piece of iron passes through the crushing zone, the concave piece, instead of breaking, will oscillate before the machine can be stopped by the obstacle.
If the material to be ground is wet and clumps to a crush resistant mass, the machine will not stop, but a few larger pieces and pads of compressed material will pass through the grinding zone.
The material to be ground is introduced at the top and falls freely under the action of gravity in the grinding zone comprised between the concave part and the cone. When the cone receives a gyration movement, the material to be ground becomes wedged or pinched between this part and; the concave part and each of the particles, as soon as it has been crushed, begins to fall freely away from the part. concave, the distance of its fall depending on the relation between access leration due to gravity, the amplitude of the gyration movement of the cone and the dimensions of the particle.
The particles will fall vertically until they meet the cone; they will then be deflected outwards and downwards until the moment when they reach a point at which the distance separating the cone from the concave part, at the moment when the particles arrive, is equal to the diameter of the particles envisaged . At this point, the downward movement of the particles will cease until they have been crushed and released.
The process is then repeated in the form of a succession of similar drops, of displacements without grinding and of
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actual grinding movements.
The vertical adjustment of the concave piece is ensured by means of a series of adjustment screws pivoting on the fixed base A1 but normally maintained in the vertical position. These screws are freely engaged in the openings of the edges of the vertically movable frame element O. This frame element is adjusted in height as follows: The lower nuts P4 are placed at the desired height and lowered the frame element 0 in contact with them. The upper nuts P5 are then rotated to the correct position and locked, for example using the keys P6. When it is desired to adjust the frame element O, this can be done by successively adjusting its relative position using the various fixing bolts.
In this case, we loosen the upper nut P5 we raise it on the bolt to the desired height, we raise the ear 91 until it comes into contact with the lower end of the nut P5, then screw P4 nut to the correct position. Since there is no play between the ear openings and the support bolts, it is possible to make adjustments one at a time without stopping the operation of the crusher.
The material to be ground can be allowed to accumulate in a hopper or container placed above the cover R7.
The material falls through the central opening and forms a column resting on the feed plate or baffle N2. This column is generally conical in shape and delivers the material at its base in a continuous fashion towards the exterior as a result of the rotation and gyration of the plate. The
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cover R7 can be adjusted in height along the narrowed parts R of the support bolts P to allow adjustment of the flow rate of the material delivered to the deflector.
After this adjustment, the deflector will deliver a substantially constant volume of material to the grinding zone, this material being delivered substantially uniformly around the annular inlet into the grinding zone, the maximum feed point being the lower of the edge of the mill. the plate and moving around it as the plate performs its gyration motion.
By constituting the apron R5 by a flexible material, it prevents jamming or wear between this apron and the casing R8, which is preferably fixed relative to the ring, and moves with it when the ring tilts. under the influence of too hard material passing through the grinding zone.
The lubrication device is simple and completely concealed inside, with oil being supplied to all bearings from a single oil reservoir.
The oil discharged from the reservoir rises in the central opening J6 of the shaft. The communication ensuring lubrication is constant since the plate D10 which supports the lower end of the eccentric has a central opening placed in line with the central lubrication opening S3. end to the other of the shaft J, then passes laterally outwards through the oil pipe J7 and enters the central chamber of the head. It then descends through the oil pipe and arrives at the circular lubrication pipe L6 of the spherical bearing L1 of the head.
Oil
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is displaced by friction alternately in one direction and in the opposite direction across the opposite spherical bearing H1 and also passes internally along the duct L7 formed on the surface of the head and arrives at the central opening of the cap H.
The groove L7 is formed at the bottom of the surface or spherical bearing along a radius placed at 1800 from the junction point between the oil pipe L 12 and the circular pipe L6. This allows the oil to spread under the surfaces of 'contact while the head is gyrating, the excess oil returning to the central oil cavity along the line L @
To lubricate the internal eccentric bearing, two oil conduits J8 and J9 are provided which allow the oil to pass externally from the conduit.
6 central 1.
&
To achieve the characteristic grinding using the device according to the invention, it is desirable for the stroke of the grinding head to be much greater than that of the normal gyratory grinder and, to balance this large stroke, a counterweight consisting of a rim made of cast iron on a ring gear and arranged to receive lead or another heavy metal. By determining the number of kilograms to be used as a counterweight, one can determine in advance the weight of lead needed and melt and cast in place the desired amount of lead.
The deflector or distribution plate N 2 has a spherical central part, the center of which is at the intersection of the axes of the shaft ± and of the central cylindrical shell; II, that is to say at point X. A of the reasons for giving this plate a spherical shape is that this prevents any tendency of the part
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of the plate placed under the edges of the feed nozzle R6 to go up and down and produce the rise of the nozzle and the cover R7 with the material.
The deflector receives a diameter substantially equal to or even slightly greater than that of the upper opening of the grinding cavity, in order to prevent material from falling from the edge of this part to the surface of the cone and acquiring thus an exaggerated speed and a living force. The fall of the material is preferably interrupted by the plate 2. In practice the particles are collected by the plate, and when a relatively fine material is introduced these particles accumulate until such time as. they slide inwards and downwards following the angle of the natural slope of the material thus accumulated.
The particles thus move inwards during their fall and tend to strike the top of the cone *
The concentric openings of the grooved ring are bevelled and set to match opposing parts of part 0 and Q7 ring on two sides to prevent the Q ring from wearing out. The seal tends to increase the fit rather than decrease it, so the clearance that existed in an old machine is no greater than in a new one.
The flanges 9 and 0 10 are sufficiently truncated to avoid contact with the bottoms of the opposing grooves Q1 and Q2.
Sufficient space is provided so that the opposing inclined surfaces are still in contact, even as the metal would grow and wear away.
While in the arrangement of fig. 1 a relatively coarse material can be reduced to a varying degree of fineness with the minimum of fines or material
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