EP0589774B1 - Broyeur à piste annulaire et rouleau et plaques d'usure pour de tels broyeurs - Google Patents

Broyeur à piste annulaire et rouleau et plaques d'usure pour de tels broyeurs Download PDF

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EP0589774B1
EP0589774B1 EP93402299A EP93402299A EP0589774B1 EP 0589774 B1 EP0589774 B1 EP 0589774B1 EP 93402299 A EP93402299 A EP 93402299A EP 93402299 A EP93402299 A EP 93402299A EP 0589774 B1 EP0589774 B1 EP 0589774B1
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mill
plates
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prismatic surface
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Philippe Lagache
Bernard Boussekey
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F C B SA
Fratelli BUZZI SpA
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F C B SA
Fratelli BUZZI SpA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/003—Shape or construction of discs or rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/22—Lining for containers

Definitions

  • the present invention relates to shredders comprising an annular track on the inner surface of which roll one or more rollers which are pressed on the track by their weight or centrifugal force or by external means such as jacks or springs so as to ensure the grinding by crushing materials on the runway.
  • the invention relates to the shredders according to the preamble of claim 1 (see EP-A-0486371), and the use of a wear plate according to claim 10.
  • the object of the present invention is to eliminate this risk by ensuring a perfect range of the plates on the ring or the drum which supports them and by eliminating all means of fixing, such as screws or bolts, of the plates on their support.
  • the mill object of the present invention is characterized in that the part of the body of the mill which supports the plates has a prismatic inner surface, and in that the wear plates have an outer face or plane bearing face which rests on one face of said prismatic surface.
  • the prismatic surface can be machined on the body of the crusher or constituted by shims attached to it and having a cylindrical outer face, adapted to the cylindrical inner surface of the body of the crusher, and a flat inner face.
  • the director of the prismatic surface may be a regular polygon and each shielding plate will include a flat bearing surface whose width will be equal to that of the faces of the prismatic surface, and the front and rear faces located in two planes containing the axis of the runway and the edges of the prismatic surface.
  • the prismatic surface may include a series of steps regularly distributed over the periphery of the body of the mill and, between the steps, plane bearing faces for the wear plates, and these will have an increasing thickness of front to rear and front and rear faces located in planes containing the axis of the runway and the faces of the prismatic surface constituting the steps.
  • the front face of each plate will be perpendicular to its outer face or bearing face; and each plane bearing face of the prismatic surface will be perpendicular to the step forming face located immediately in front.
  • the plates will be held laterally, to prevent movement of the plates in a direction parallel to the axis of the track, by stop rings fixed to the body of the mill.
  • the clearances between the plates, necessary for mounting, can be filled with an epoxy resin.
  • the crusher of which FIG. 1 gives only a partial representation is of the type described in French patent n ° 90.14 004. It comprises a rotary body constituted by a short cylindrical shell 10, with horizontal axis, supporting, internally, a track of grinding 12 and a roller 16 held in a fixed position, which rolls on this track and is pressed thereon by springs or jacks. The direction of rotation of the track is indicated by an arrow in Figures 1 and 4.
  • the grinding track is made up of hard metal wear plates 14 placed side by side to form a cylindrical rolling surface with a horizontal axis.
  • Each plate includes a concave cylindrical inner face 18, a flat outer face 20, two lateral faces 22 and 24 perpendicular to the axis of the track and a front face 26 and a rear face 28 which are located in two planes containing the axis X - X of the track.
  • the front and rear of a plate are defined by reference to the direction of rotation of the track, the front being the part of the plate which passes first under the roller 16; this definition remains valid for mills in which the track is fixed and the roller is rotated around the axis of the mill.
  • Each plate rests by its outer face, which constitutes a bearing surface, on a shim 30 attached to the ferrule.
  • Each wedge has a flat inner surface 32 and a cylindrical outer surface 34, of the same radius as the inner surface of the ferrule 10.
  • the wedges are fixed to the ferrule, for example by welding. They form a prismatic surface whose directrix is a regular polygon and whose faces have a width equal to that of the bearing face of the plates 14 increased by the clearances necessary for mounting the plates, so that the planes of the front faces and rear of the plates contain, in practice, the edges 35 of the prismatic surface.
  • each block can support a single plate or the adjacent plates of several rows.
  • the plates are held laterally by two stop rings 36 welded to the ferrule (see FIG. 3). No other fixing means, such as bolts, is necessary, the plates being held in place by arching effect, the prismatic shape of the surface of the supports defined by the wedges moreover preventing the circumferential movement of all of the plates in relation to the holds.
  • the prismatic surface on which the wear plates 14 rest could be machined directly on the ferrule or on a ring attached to the ferrule.
  • the shims 30 ′ have a greater thickness at the front than at the rear, so that they form a prismatic surface with steps, the flat inner face 32 ′ of the shims , which serves as a support for the wear plates 14 ′, being perpendicular to their front face 40 constituting a step and situated in a plane containing the axis X - X of the track. Consequently, the wear plates 14 'are thicker at the rear than at the front and their outer face 20' is perpendicular to their front face 26 '.
  • the component parallel to the bearing face of a plate of the radial forces exerted by the roller 16 always has the same direction, from the front towards the rear, when the generator along which these forces are applied moves from the front edge to the rear edge of the plate due to the rotation of the track.
  • the armor plates therefore always abut against the notches formed by the front face of the shims, and alternative movements of the plates are avoided which would create shocks and could cause their deterioration.
  • the clearances between the plates, necessary for mounting, can be filled with an epoxy resin to prevent them from being filled in an anarchic manner by the ground material at the start of the mill.
  • the running surface of the track could be toric or frustoconical or formed from several cylindrical surfaces of different diameters, and it is obvious that the shape of the interior surface of the plates will depend on that of the surface of rolling.

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Description

  • La présente invention concerne les broyeurs comprenant une piste annulaire sur la surface intérieure de laquelle roulent un ou plusieurs rouleaux qui sont pressés sur la piste par leur poids ou la force centrifuge ou par des moyens externes tels que vérins ou ressorts de façon à assurer le broyage par écrasement des matières se trouvant sur la piste. En particulier, l'invention concerne les broyeurs selon le préambule de la revendication 1 (voir EP-A-0486371), et l'utilisation d'une plaque d'usure selon la revendication 10.
  • Pour éviter une usure trop rapide de la piste, celle-ci peut être revêtue de plaques en métal dur. A cause de leur dureté, il n'est généralement possible d'usiner sur ces plaques que des surfaces planes, sur des machines à rectifier. Les surfaces cylindriques par lesquelles ces plaques s'appuient sur l'anneau ou le tambour qui les supporte sont donc brutes de fonderie et leur portée n'est généralement pas parfaite. La pression élevée qu'exercent les rouleaux sur les plaques pendant la marche du broyeur risque donc de provoquer leur rupture. Ce risque est accentué par le fait que les plaques sont généralement percées de trous pour le passage des vis ou boulons servant a leur fixation sur l'anneau ou le tambour et qui diminuent leur résistance mécanique.
  • Le but de la présente invention est d'éliminer ce risque en assurant une portée parfaite des plaques sur l'anneau ou le tambour qui les supporte et en supprimant tous moyens de fixation, tels que vis ou boulons, des plaques sur leur support.
  • Le broyeur objet de la présente invention est caractérisé en ce que la partie du corps du broyeur qui supporte les plaques a une surface intérieure prismatique, et en ce que les plaques d'usure comportent une face extérieure ou face d'appui plane qui repose sur une face de ladite surface prismatique.
  • La surface prismatique peut être usinée sur le corps du broyeur ou constituée par des cales rapportées sur celui-ci et comportant une face extérieure cylindrique, adaptée à la surface intérieure cylindrique du corps du broyeur, et une face intérieure plane.
  • La directrice de la surface prismatique pourra être un polygone régulier et chaque plaque de blindage comprendra une surface d'appui plane dont la largeur sera égale à celle des faces de la surface prismatique, et des faces avant et arrière situées dans deux plans contenant l'axe de la piste et les arêtes de la surface prismatique.
  • En variante, la surface prismatique pourra comporter une série de redans régulièrement répartis sur la périphérie du corps du broyeur et, entre les redans, des faces d'appui planes pour les plaques d'usure, et celles-ci auront une épaisseur croissant de l'avant vers l'arrière et des faces avant et arrière situées dans des plans contenant l'axe de la piste et les faces de la surface prismatique constituant les redans. De préférence, dans cette forme de réalisation, la face avant de chaque plaque sera perpendiculaire à sa face extérieure ou face d'appui; et chaque face d'appui plane de la surface prismatique sera perpendiculaire à la face formant redan située immédiatement à l'avant.
  • Les plaques seront maintenues latéralement, pour empêcher le déplacement des plaques dans une direction parallèle à l'axe de la piste, par des anneaux de butée fixés sur le corps du broyeur.
  • Les jeux entre les plaques, nécessaires au montage, pourront être comblés avec une résine époxyde.
  • La description qui suit se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif, deux formes de réalisation de l'invention et sur lesquels :
    • La figure 1 est une vue partielle, en coupe transversale, d'un broyeur horizontal à rouleau dont la piste de broyage est conçue conformément à l'invention;
    • La figure 2 est une vue en perspective d'une plaque d'usure et d'une cale de la piste de broyage du broyeur de la figure 1;
    • La figure 3 est une coupe suivant 3-3 du broyeur de la figure 1;
    • La figure 4 est une vue analogue à la figure 1 d'une autre forme de réalisation de la piste de broyage; et
    • La figure 5 est une vue en perspective d'une plaque d'usure et d'une cale de la piste de broyage du broyeur de la figure 4.
  • Le broyeur dont la figure 1 ne donne qu'une représentation partielle est du type décrit dans le brevet français n° 90.14 004. Il comporte un corps rotatif constitué par une courte virole cylindrique 10, à axe horizontal, supportant, intérieurement, une piste de broyage 12 et un rouleau 16 maintenu dans une position fixe, qui roule sur cette piste et est pressé sur celle-ci par des ressorts ou des vérins. Le sens de rotation de la piste est indiqué par une flèche sur les figures 1 et 4.
  • La piste de broyage est constituée par des plaques d'usure 14 en métal dur disposées côte-à-côte pour former une surface cylindrique de roulement à axe horizontal. Chaque plaque comprend une face intérieure cylindrique concave 18, une face extérieure plane 20, deux faces latérales 22 et 24 perpendiculaires à l'axe de la piste et une face avant 26 et une face arrière 28 qui sont situées dans deux plans contenant l'axe X - X de la piste. L'avant et l'arrière d'une plaque sont définis par référence au sens de rotation de la piste, l'avant étant la partie de la plaque qui passe en premier sous le rouleau 16; cette définition reste valable pour les broyeurs dans lesquels la piste est fixe et le rouleau est animé d'un mouvement de rotation autour de l'axe du broyeur.
  • Chaque plaque repose par sa face extérieure, qui constitue une surface d'appui, sur une cale 30 rapportée sur la virole. Chaque cale comprend une surface intérieure plane 32 et une surface extérieure cylindrique 34, de même rayon que la surface intérieure de la virole 10. Les cales sont fixées sur la virole, par exemple par soudage. Elles forment une surface prismatique dont la directrice est un polygone régulier et dont les faces ont une largeur égale à celle de la face d'appui des plaques 14 augmentée des jeux nécessaires pour le montage des plaques, de sorte que les plans des faces avant et arrière des plaques contiennent, en pratique, les arêtes 35 de la surface prismatique.
  • Suivant la largeur de la piste, elle peut être formée d'une ou plusieurs rangées circulaires de plaques et chaque cale peut supporter une seule plaque ou les plaques adjacentes de plusieurs rangées.
  • Les plaques sont maintenues latéralement par deux anneaux de butée 36 soudés sur la virole (voir figure 3). Aucun autre moyen de fixation, tel que des boulons, n'est nécessaire, les plaques étant maintenues en place par effet de voûte, la forme prismatique de la surface des supports définis par les cales interdisant par ailleurs le déplacement circonférentiel de l'ensemble des plaques par rapport aux cales.
  • Au lieu d'être formée par des cales rapportées sur la virole, la surface prismatique sur laquelle reposent les plaques d'usure 14 pourrait être usinée directement sur la virole ou sur une anneau rapporté sur la virole.
  • Dans la forme de réalisation de la figure 4, les cales 30' ont une épaisseur plus grande à l'avant qu'à l'arrière, de sorte qu'elles forment une surface prismatique à redans, la face intérieure plane 32' des cales, qui sert d'appui aux plaques d'usure 14', étant perpendiculaire à leur face avant 40 constituant un redan et située dans un plan contenant l'axe X - X de la piste. Par voie de conséquence, les plaques d'usure 14' sont plus épaisses à l'arrière qu'à l'avant et leur face extérieure 20' est perpendiculaire à leur face avant 26'.
  • Grâce à cette conception, la composante parallèle à la face d'appui d'une plaque des forces radiales exercées par le rouleau 16, a toujours le même sens, de l'avant vers l'arrière, lorsque la génératrice le long de laquelle ces forces sont appliquées se déplace du bord avant au bord arrière de la plaque par suite de la rotation de la piste. Les plaques de blindage restent donc toujours en butée contre les redans formés par la face frontale des cales, et on évite les déplacements alternatifs des plaques qui créeraient des chocs et pourraient provoquer leur détérioration.
  • Les jeux entre les plaques, nécessaires au montage, peuvent être comblés par une résine époxyde pour éviter qu'ils ne soient remplis de manière anarchique par la matière broyée au démarrage du broyeur.
  • Au lieu d'être cylindrique, la surface de roulement de la piste pourrait être torique ou tronconique ou formée de plusieurs surfaces cylindriques de diamètres différents, et il est bien évident que la forme de la surface intérieure des plaques dépendra de celle de la surface de roulement.
  • Il est bien entendu que les formes de réalisation découlant de celles décrites ci-dessus par la substitution de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. Il est rappelé, par ailleurs, que l'invention s'applique aussi aux broyeurs dans lesquels la piste est fixe et le rouleau est entraîné en rotation autour de l'axe de la piste, ainsi qu'aux broyeurs comportant une piste à axe vertical.

Claims (10)

  1. Broyeur comprenant une piste annulaire et au moins un rouleau qui roule sur cette piste lorsque le broyeur est en marche et dans lequel la piste est formée par des plaques d'usure supportées par un corps cylindrique les plaques d'usure comportent une face intérieur concave (18, 18') dont la forme correspond à celle de la surface de roulement de la piste, caractérisé en ce que la partie du corps du broyeur (10) supportant la piste a une surface intérieure prismatique et en ce que les plaques d'usure (14, 14') comportent une face extérieure plane (20, 20') qui repose sur une face de ladite surface prismatique.
  2. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface prismatique est formée sur des cales (30, 30') rapportées sur la surface intérieure du corps du broyeur (10) et comprenant une face extérieure cylindrique (34, 34'), de même rayon que la surface intérieure du corps du broyeur et une face intérieure plane (32, 32').
  3. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface prismatique est usinée sur le corps du broyeur.
  4. Broyeur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la directrice de la surface prismatique est un polygone régulier et la face extérieure plane (20) des plaques (14) a une largeur pratiquement égale à celle des faces (32) de la surface prismatique et des faces avant et arrière (26 et 28) situées dans des plans contenant l'axe de la piste et les arêtes (35) de la surface prismatique.
  5. Broyeur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface prismatique comporte des redans régulièrement répartis sur la périphérie du corps du broyeur et, entre les redans, des faces d'appui planes pour les plaques d'usure (14'), et en ce que ces plaques ont une épaisseur qui croît de l'avant vers l'arrière et des faces avant (26') et arrière (28') situées dans des plans contenant l'axe de la piste et les faces (40) de la surface prismatique constituant les redans.
  6. Broyeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face avant (26') des plaques est perpendiculaire à leur face extérieure (20') et les faces (40) de la surface prismatique constituant les redans sont perpendiculaires aux faces planes (32') de cette surface servant d'appui aux plaques.
  7. Broyeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface prismatique est constituée par des cales (30') rapportées sur le corps du broyeur (10') et dont l'épaisseur est plus grande à l'avant qu'à l'arrière.
  8. Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques d'usure (14) sont maintenues latéralement par des anneaux de butée (36) fixés sur le corps du broyeur (10).
  9. Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les joints entre les plaques d'usure sont remplis d'une résine.
  10. Utilisation d'une plaque d'usure comprenant une face intérieure concave et une face extérieure plane pour constituer la piste d'un broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, la face extérieure plane des plaques s'appuyant sur les faces planes de la surface prismatique du corps du broyeur.
EP93402299A 1992-09-24 1993-09-21 Broyeur à piste annulaire et rouleau et plaques d'usure pour de tels broyeurs Expired - Lifetime EP0589774B1 (fr)

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