EP1009528A1 - Perfectionnements aux broyeurs a anneau - Google Patents

Perfectionnements aux broyeurs a anneau

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EP1009528A1
EP1009528A1 EP97918237A EP97918237A EP1009528A1 EP 1009528 A1 EP1009528 A1 EP 1009528A1 EP 97918237 A EP97918237 A EP 97918237A EP 97918237 A EP97918237 A EP 97918237A EP 1009528 A1 EP1009528 A1 EP 1009528A1
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ring
axis
roller
arms
torsion shaft
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Philippe Chevalier
Alain Cordonnier
Philippe Lagache
Christophe Obry
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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
    • B02C15/04—Mills with pressed pendularly-mounted rollers, e.g. spring pressed
    • B02C15/045—Mills with pressed pendularly-mounted rollers, e.g. spring pressed pressed against the interior of a ring rotating in a vertical plane

Definitions

  • the invention relates to shredders consisting of a ring with a horizontal axis, driven in rotation about its axis by appropriate means, and at least one roller whose axis is parallel to that of the ring and which is placed at the inside of the latter so as to be able to roll on its inner surface, which constitutes a grinding track, and comprising elastic means, such as springs or hydro-pneumatic jacks, for pressing the roller on the ring, the grinding s '' by crushing the material between the roller and the ring.
  • elastic means such as springs or hydro-pneumatic jacks
  • the invention relates more particularly to shredders of this type in which the roller is supported at its ends by two arms mounted on the frame of the shredder so as to be able to pivot around the same axis parallel to the axis of the ring , the elastic pressure means acting on said arms.
  • the object of the present invention is to provide simple means for limiting the biasing of the roller relative to the ring, while limiting the grinding pressures and, consequently, the mechanical stresses to acceptable values, as well as for contribute to the reduction of the oscillatory movements of the roller and its attachments.
  • the two arms are connected to each other by a torsion shaft parallel to the axis of rotation of the arms.
  • This shaft can be arranged along the axis of rotation of the arms or away from it, on the same side as the roller relative to this axis or on the opposite side.
  • Figure 1 is a side view of a ring mill, produced according to the invention.
  • Figure 2 is a section on 2-2 of the crusher of Figure 1;
  • Figure 3 is a partial view, similar to Figure 2, showing another embodiment of the invention.
  • the mill shown in Figures 1 and 2 is constituted by a ring 10, with axis horizontal, which is supported by pads 12 allowing its rotation about its axis; these pads could be replaced by bearings or rollers.
  • the ring is rotated by conventional means, not shown, for example by a motor and a reduction gear, the output shaft of which carries a pinion engaged with a ring gear fixed on the ring.
  • the ring consists of a ferrule internally coated with wear plates which, in its middle part, form an annular grinding track 14.
  • the ring is closed at its ends by fixed bottoms to which are connected a feed chute, at one end, a discharge chute and a suction duct for the pneumatic evacuation of fine particles, at the other end; these elements have not been shown in the drawings.
  • a roller 16 whose axis is parallel to the axis of the ring is placed inside the latter so as to be able to roll on the track 14 when the ring is rotated, idle; when the crusher is in production, the roller rolls on the layer of material covering the track.
  • the roller is provided with two shaft ends 18 mounted in bearings 20 fixed on two arms 22 arranged outside the ring, on either side of the latter; the bearings 20 are fixed between the ends of the arms 22.
  • One of the ends of the arms 22 is fixed, for example by keying, on a shaft 24 whose axis is parallel to the axis of the roller and which is supported at its ends by bearings 26 mounted on chairs 28.
  • Hydraulic cylinders 30 connect the other end of the arms 22 to the frame of the crusher or to the foundations and make it possible to press the roller on the track. These jacks are supplied by a hydraulic unit which allows the pressure in the jacks and, consequently, the force exerted by the roller on the layer of material covering the track to be adjusted.
  • the torsional resistance characteristics of the shaft 24 are such that it allows a certain angular movement of the arms 22 relative to one another. Its role is to limit the biasing of the roller with respect to the track when the roller is lifted by a localized excess thickness of the material layer by avoiding locally exerting excessive pressure on the layer of material and the track which could create abnormal mechanical stresses in the roller and the track. It also contributes to reducing the oscillatory movements of the roller and the arms 22.
  • the shaft 24 serves both as an axis of articulation for the arm 22 and as a torsion shaft.
  • the arms 22 could be rotatably mounted, independently of one another, on a shaft arranged like the shaft 24 and the torsion shaft could be a shaft tubular, coaxial with the first and whose ends would be fixed to the arms 22.
  • the shaft 24 could be placed outside the ring.
  • FIG. 3 shows another embodiment according to which the torsion shaft is spaced from the articulation axis of the arms 22 ′ supporting the roller 16 ′, instead of being arranged coaxially as in the crusher of the Figures 1 and 2.
  • Each arm 22 ' is here articulated on a shaft end 32 mounted on a chair 28' and the two arms are connected together by a tubular torsion shaft 24 'arranged opposite the roller relative to the axis of articulation of the arms.
  • This arrangement makes it possible to place the torsion shaft outside the ring, which has certain advantages.
  • the torsion shaft also works in bending and it is understood that the expression "torsion shaft” used in the description and the claims does not exclude this embodiment and does not imply that the shaft works exclusively in torsion.
  • roller support arms and the torsion shaft could be adopted without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

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Description

Perfectionnements aux broyeurs à anneau.
L'invention concerne les broyeurs constitués par un anneau à axe horizontal, entraîné en rotation autour de son axe par des moyens appropriés, et au moins un rouleau dont l'axe est parallèle à celui de l'anneau et qui est placé à l'intérieur de ce dernier de façon à pouvoir rouler sur sa surface intérieure, qui constitue une piste de broyage, et comprenant des moyens élastiques, tels que des ressorts ou des vérins hydro-pneumatiques, pour presser le rouleau sur l'anneau, le broyage s'effectuant par écrasement de la matière entre le rouleau et l'anneau.
L'invention a trait plus particulièrement aux broyeurs de ce type dans lesquels le rouleau est supporté à ses extrémités par deux bras montés sur le bâti du broyeur de façon à pouvoir pivoter autour d'un même axe parallèle à l'axe de l'anneau, les moyens élastiques de pression agissant sur lesdits bras.
Dans ces broyeurs, lorsque la matière à broyer n'est pas répartie uniformément sur toute la largeur de la piste de broyage, en particulier lorsque des gros morceaux sont introduits sur la piste, le rouleau a tendance à se mettre en biais par rapport à l'anneau, ce qui diminue son efficacité. Pour remédier à cet inconvénient on pourrait lier rigidement les deux bras l'un à l'autre, mais cela conduirait, dans le cas du passage d'un gros morceau ou d'un objet imbroyable entre l'anneau et le rouleau, à la concentration de l'effort de broyage exercé par le rouleau sur une zone réduite de l'anneau avec l'apparition de contraintes mécaniques excessives dans le rouleau et l'anneau.
Le but de la présente invention est de fournir des moyens simples pour limiter la mise en biais du rouleau par rapport à l'anneau, tout en limitant les pressions de broyage et, par conséquent, les contraintes mécaniques à des valeurs acceptables, ainsi que pour contribuer à la réduction des mouvements oscillatoires du rouleau et de ses attaches.
Conformément à l'invention, les deux bras sont reliés l'un à l'autre par un arbre de torsion parallèle à l'axe de rotation des bras. Cet arbre peut être disposé suivant l'axe de rotation des bras ou à l'écart de celui-ci, du même côté que le rouleau par rapport à cet axe ou du côté opposé.
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 de côté d'un broyeur à anneau, réalisé conformément à l'invention ;
La figure 2 est une coupe suivant 2-2 du broyeur de la figure 1 ; et
La figure 3 est une vue partielle, analogue à la figure 2, montrant une autre forme de réalisation de l'invention.
Le broyeur représenté sur les figures 1 et 2 est constitué par un anneau 10, à axe horizontal, qui est supporté par des patins 12 permettant sa rotation autour de son axe ; ces patins pourraient être remplacés par des coussinets ou des galets. L'anneau est entraîné en rotation par des moyens classiques, non représentés, par exemple par un moteur et un réducteur dont l'arbre de sortie porte un pignon en prise avec une couronne dentée fixée sur l'anneau.
L'anneau est constitué par une virole revêtue intérieurement de plaques d'usure qui, dans sa partie médiane, forment une piste de broyage annulaire 14.
L'anneau est fermé à ses extrémités par des fonds fixes auxquels sont raccordés une goulotte d'alimentation, à une extrémité, une goulotte de décharge et un conduit d'aspiration pour l'évacuation pneumatique des particules fines, à l'autre extrémité ; ces éléments n'ont pas été représentés sur les dessins.
Un rouleau 16 dont l'axe est parallèle à l'axe de l'anneau est placé à l'intérieur de ce dernier de façon à pouvoir rouler sur la piste 14 lorsque l'anneau est entraîné en rotation, en marche à vide ; lorsque le broyeur est en production, le rouleau roule sur la couche de matière recouvrant la piste. Le rouleau est muni de deux bouts d'arbre 18 montés dans des paliers 20 fixés sur deux bras 22 disposés à l'extérieur de l'anneau, de part et d'autre de celui-ci ; les paliers 20 sont fixés entre les extrémités des bras 22. L'une des extrémités des bras 22 est fixée, par exemple par clavetage, sur un arbre 24 dont l'axe est parallèle à l'axe du rouleau et qui est supporté à ses extrémités par des paliers 26 montés sur des chaises 28.
Des vérins hydrauliques 30 relient l'autre extrémité des bras 22 au bâti du broyeur ou aux fondations et permettent de presser le rouleau sur la piste. Ces vérins sont alimentés par une centrale hydraulique qui permet de régler la pression dans les vérins et, par conséquent, la force qu'exerce le rouleau sur la couche de matière recouvrant la piste.
Les caractéristiques de résistance à la torsion de l'arbre 24 sont telles qu'il autorise un certain débattement angulaire des bras 22 l'un par rapport à l'autre. Son rôle est de limiter la mise en biais du rouleau par rapport à la piste lorsque le rouleau est soulevé par une surépaisseur localisée de la couche matière en évitant d'exercer localement une pression excessive sur la couche de matière et la piste qui risquerait de créer des contraintes mécaniques anormales dans le rouleau et la piste. Il contribue également à réduire les mouvements oscillatoires du rouleau et des bras 22.
Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 et 2, l'arbre 24 sert à la fois d'axe d'articulation pour le bras 22 et d'arbre de torsion. Ces deux fonctions pourraient être séparées ; par exemple, les bras 22 pourraient être montés rotatifs, indépendamment l'un de l'autre, sur un arbre disposé comme l'arbre 24 et l'arbre de torsion pourrait être un arbre tubulaire, coaxial au premier et dont les extrémités seraient fixées aux bras 22. Au lieu de traverser l'anneau, comme dans l'exemple représenté, l'arbre 24 pourrait être placé à l'extérieur de l'anneau.
La figure 3 montre une autre forme de réalisation suivant laquelle l'arbre de torsion est à l'écart de l'axe d'articulation des bras 22' supportant le rouleau 16', au lieu d'être disposé coaxialement comme dans le broyeur des figures 1 et 2. Chaque bras 22' est ici articulé sur un bout d'arbre 32 monté sur une chaise 28' et les deux bras sont reliés entre eux par un arbre de torsion tubulaire 24' disposé à l'opposé du rouleau par rapport à l'axe d'articulation des bras. Cette disposition permet de placer l'arbre de torsion à l'extérieur de l'anneau ce qui présente des avantages certains. Il faut noter que dans le broyeur de la figure 3 l'arbre de torsion travaille également en flexion et il est bien entendu que l'expression "arbre de torsion" utilisée dans la description et les revendications n'exclut pas cette forme de réalisation et n'implique pas que l'arbre travaille exclusivement en torsion.
D'autres formes et dispositions des bras de support du rouleau et de l'arbre de torsion pourraient être adoptées sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Broyeur constitué par un anneau à axe horizontal, des moyens pour entraîner l'anneau en rotation autour de son axe, au moins un rouleau dont l'axe est parallèle à celui de l'anneau et qui est placé à l'intérieur de ce dernier de façon à pouvoir rouler sur sa surface intérieure et des moyens élastiques pour presser le rouleau sur l'anneau, le rouleau étant supporté à ses extrémités par deux bras montés sur le bâti du broyeur de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe de l'anneau, caractérisé en ce que les deux bras (22, 22') sont reliés l'un à l'autre par un arbre de torsion (24, 24') parallèle à l'axe de rotation des bras.
2. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de torsion (24) est disposé suivant l'axe de rotation des bras (22).
3. Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bras (22) sont clavetés sur l'arbre de torsion (24) qui est supporté à ses extrémités par des paliers (26) montés sur le bâti du broyeur.
4. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de torsion (24') est placé à l'écart de l'axe de rotation des bras (22').
5. Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'arbre de torsion traverse l'anneau.
6. Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'arbre de torsion est placé à l'extérieur de l'anneau.
7. Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de torsion est tubulaire.
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