EP1009529B1 - Improvements to crushers with ring-shaped track and roller - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to shredders comprising an annular track with an axis horizontal, a roller capable of rolling on said track, means for pressing the roller on the track and means for moving the material from one edge to the other of the track, so that it passes under the roller several times before being evacuated.
- the mill object of the present invention is characterized in that the spacing between the roller and the track decreases from the edge of the track located on the feed side material to be ground up to a distance from this edge at least equal to 80% of the width of the track, and then grows faster to form a decompression zone on the side of the evacuation of the ground material.
- the crusher shown in the drawings consists of a drum 10, with a horizontal axis, which is supported by pads 12 allowing its rotation about its axis; these skates could be replaced by a bearing or rollers.
- the drum is rotated by conventional means, not shown, for example by a motor and a reduction gear, the output shaft carries a pinion engaged with a ring gear fixed on the drum.
- the track is formed of three surfaces frustoconical 14a, 14b and 14c joined so that its diameter decreases, in the direction of progression of the material indicated by the arrow, over most of its width and then increases quickly in its last part.
- the angle at the top of the surface 14a is greater than that of the surface 14b.
- the surface 14c of the track and the roller define the area of decompression. In the plane of the figure, which contains the axes of the roller and the track, the angle ⁇ formed by this part of the track and the roller is less than 50 °.
- the surface of the roller 16 is cylindrical and its axis is parallel to that of the track.
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Abstract
Description
La présente invention concerne les broyeurs comportant une piste annulaire à axe horizontal, un rouleau apte à rouler sur ladite piste, des moyens pour presser le rouleau sur la piste et des moyens pour déplacer la matière d'un bord à l'autre de la piste, de telle sorte qu'elle passe plusieurs fois sous le rouleau avant d'être évacuée.The present invention relates to shredders comprising an annular track with an axis horizontal, a roller capable of rolling on said track, means for pressing the roller on the track and means for moving the material from one edge to the other of the track, so that it passes under the roller several times before being evacuated.
Pour améliorer le broyage lorsque les matières à broyer ont une granulométrie hétérogène on a proposé (brevet français n° 91 09788) de donner au rouleau et/ou à la piste un profil tel que l'écartement entre le rouleau et la piste décroisse progressivement ou par degrés d'un bord à l'autre de la piste.To improve grinding when the materials to be ground have a particle size heterogeneous it has been proposed (French patent n ° 91 09788) to give to the roller and / or to the track a profile such that the distance between the roller and the track decreases progressively or by degrees across the runway.
Le but de la présente invention est d'améliorer l'efficacité des broyeurs de ce type et de mieux répartir les contraintes mécaniques dans le rouleau et la piste.The object of the present invention is to improve the efficiency of shredders of this type and to better distribute the mechanical stresses in the roller and the track.
Le broyeur objet de la présente invention est caractérisé en ce que l'écartement entre le rouleau et la piste décroít depuis le bord de la piste situé du côté de l'alimentation en matière à broyer jusqu'à une distance de ce bord au moins égale à 80 % de la largeur de la piste, et croít ensuite plus rapidement pour former une zone de décompression du côté de l'évacuation de la matière broyée.The mill object of the present invention is characterized in that the spacing between the roller and the track decreases from the edge of the track located on the feed side material to be ground up to a distance from this edge at least equal to 80% of the width of the track, and then grows faster to form a decompression zone on the side of the evacuation of the ground material.
Suivant une forme de réalisation préférée, la piste est constituée par un anneau solidaire d'un tambour à axe horizontal qui forme une chambre d'alimentation sur un côté de la piste et une chambre d'évacuation sur l'autre côté, et un barrage annulaire est prévu à l'extrémité de la chambre d'évacuation opposée à celle attenante à la pisté pour maintenir dans ladite chambre une couche de matière broyée dont l'épaisseur est telle qu'elle atteint pratiquement le bord du rouleau dans le plan du bord adjacent de la piste.According to a preferred embodiment, the track is constituted by a ring integral with a drum with a horizontal axis which forms a supply chamber on one side of the runway and an evacuation chamber on the other side, and an annular barrier is provided at the end of the evacuation chamber opposite to that adjoining the tracked to keep in said chamber a layer of ground material whose thickness is such that it reaches practically the edge of the roller in the plane of the adjacent edge of the track.
De préférence, l'étendue axiale de la zone de décompression, comptée à partir du bord de la piste située du côté de l'évacuation de la matière, est comprise entre 2 % et 20 %, de préférence 5 % à 15 %, de la largeur de la piste, et dans cette zone l'angle formé par la piste et la surface périphérique du rouleau, dans le plan contenant les axes de la piste et du rouleau, est inférieur à 50°.Preferably, the axial extent of the decompression zone, counted from the edge of the track located on the discharge side of the material, is between 2% and 20%, preferably 5% to 15%, of the width of the track, and in this area the angle formed by the track and the peripheral surface of the roller, in the plane containing the axes of the track and the roller, is less than 50 °.
Suivant une forme de réalisation du broyeur, la piste est cylindrique et le rouleau est formé d'au moins deux parties tronconiques, une première partie dont le diamètre croit depuis son extrémité située côté alimentation jusqu'à une distance de cette extrémité au moins égale à 80 % de la longueur axiale du rouleau, et une seconde partie de diamètre décroissant située à son autre extrémité.According to one embodiment of the crusher, the track is cylindrical and the roller is formed of at least two frustoconical parts, a first part whose diameter increases since its end located on the supply side up to a distance from this end at least equal at 80% of the axial length of the roll, and a second part of decreasing diameter located at its other end.
En variante, la piste peut avoir un profil tronconique avec un diamètre qui décroít depuis son bord situé du côté de l'alimentation en matière à broyer jusqu'à la zone de décompression et un angle au sommet constant ou variable ; dans la zone de décompression, le diamètre de la piste croít dans le sens de progression de la matière. Avec une telle piste, on pourra utiliser un rouleau cylindrique dont l'axe sera parallèle à l'axe de la piste ou fera un angle inférieur à 5° avec celui-ci.Alternatively, the track may have a frustoconical profile with a decreasing diameter from its edge located on the feed side of the material to be ground up to the decompression and a constant or variable vertex angle; in the decompression zone, the diameter of the track increases in the direction of progression of the material. With such a track, we may use a cylindrical roller whose axis will be parallel to the axis of the track or will make a angle less than 5 ° with it.
La description qui suit se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre
d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation de l'invention et sur lesquels :
Le broyeur représenté sur les dessins est constitué par un tambour 10, à axe horizontal,
qui est supporté par des patins 12 permettant sa rotation autour de son axe ; ces patins
pourraient être remplacés par un coussinet ou des galets. Le tambour est entraíné 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 le tambour.The crusher shown in the drawings consists of a
Le tambour est constitué par une virole revêtue intérieurement de plaques d'usure qui,
dans la partie centrale, forment une piste de broyage annulaire 14, à surface cylindrique.
L'intérieur du tambour est ainsi divisé en une zone d'alimentation 11, une zone de broyage 13
et une zone d'évacuation 15. Des rebords annulaires 17 prévus aux deux extrémités de la
virole forment des barrages permettant de maintenir une couche de matière dans les zones
d'alimentation et d'évacuation. Ce tambour est fermé à ses deux extrémités par des tôles
montées sur un support fixe et auxquelles sont raccordées 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.The drum consists of a ferrule internally coated with wear plates which,
in the central part, form an
Un rouleau 16 est monté à l'intérieur du tambour, de façon à pouvoir rouler sur la
piste 14 lorsque le tambour est entraíné en rotation. Plus précisément, lorsque le broyeur est
en fonctionnement, le rouleau roule sur la couche de matière recouvrant la piste. Le rouleau
est muni de deux bouts d'arbre montés dans des paliers fixés à deux leviers disposés à
l'extérieur des tambours, de part et d'autre de celui-ci. Des ressorts ou des vérins
hydropneumatiques agissant sur les paliers ou sur les leviers permettent de presser le rouleau
sur la piste de broyage avec une force prédéterminée et réglable.A
Le rouleau 16 se compose de trois parties tronconiques, de conicités différentes. Les
deux parties principales 16a et 16b s'étendent sur environ 80 % de la longueur du rouleau ;
leur diamètre croit dans le sens de progression de la matière sur la piste (sens de la flèche sur
la figure 1) et l'angle au sommet de la partie 16a, la plus proche de la zone d'alimentation, est
supérieur à celui de la partie 16b. La partie 16c, située du côté de la zone d'évacuation, a un
diamètre qui décroít dans le sens de progression de la matière et son angle (α) au sommet est
nettement supérieur à celui des deux autres parties mais inférieur à 50° ; la longueur axiale
de cette partie est comprise entre 2 % et 20 %, de préférence 5 et 15 %, de la longueur utile
du rouleau. Elle délimite avec la piste une zone de décompression 19 qui fait suite à la zone
de mise en pression de la matière entre le rouleau et la piste. Cette zone de décompression et
la couche de matière 20 formée dans la zone d'évacuation s'opposent à l'éjection brutale de
la matière comprimée entre la piste et le rouleau, près du bord du rouleau, (effet de bord). Cela
permet de mieux contrôler le broyage dans la zone adjacente à la zone de décompression. En
outre, la zone de décompression permet d'assurer une meilleure répartition des contraintes
mécaniques dans le rouleau près de sa face latérale. L'épaisseur de la couche de matière 20
formée dans la zone d'évacuation 15 est telle qu'elle atteint pratiquement le bord du rouleau
dans le plan du bord de la piste adjacent à cette zone.The
Un dispositif destiné à assurer l'avance pas à pas de la matière, d'une extrémité à l'autre
du tambour, est disposé dans la moitié supérieure de ce dernier, sur la partie descendante de
la trajectoire circulaire des matières. Ce dispositif a été schématisé sur la figure 1 par une série
de lames inclinées 18 qui détachent de la paroi du tambour et de la piste la matière qui y est
normalement maintenue par la force centrifuge. La matière détachée glisse sur les lames 18
et, du fait de leur inclinaison y est déplacée de l'entrée vers la sortie du broyeur. En réglant
l'inclinaison des lames 18 on règle la vitesse d'avance de la matière ; des vitesses différentes
peuvent être choisies pour les zones d'alimentation, de broyage et d'évacuation. En variante,
le dispositif d'avance de la matière pourrait être du type décrit dans le brevet français n°
91.09788 précité.A device intended to ensure the step-by-step advance of the material, from one end to the other
drum, is arranged in the upper half of the latter, on the descending part of
the circular trajectory of materials. This device has been shown diagrammatically in FIG. 1 by a series
inclined
Sur la figure 3, on a représenté schématiquement une autre forme de réalisation de la
piste et du rouleau. Au lieu d'être cylindrique, la piste est formée de trois surfaces
tronconiques 14a, 14b et 14c accolées de telle sorte que son diamètre décroít, dans le sens de
progression de la matière indiqué par la flèche, sur la majeure partie de sa largeur puis croít
rapidement dans sa dernière partie. L'angle au sommet de la surface 14a est plus grand que
celui de la surface 14b. La surface 14c de la piste et le rouleau définissent la zone de
décompression. Dans le plan de la figure, qui contient les axes du rouleau et de la piste,
l'angle α que forment cette partie de la piste et le rouleau est inférieur à 50°. La surface du
rouleau 16 est cylindrique et son axe est parallèle à celui de la piste.In Figure 3, there is shown schematically another embodiment of the
track and roller. Instead of being cylindrical, the track is formed of three surfaces
frustoconical 14a, 14b and 14c joined so that its diameter decreases, in the direction of
progression of the material indicated by the arrow, over most of its width and then increases
quickly in its last part. The angle at the top of the surface 14a is greater than
that of the surface 14b. The
Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 4, la piste comporte une première partie tronconique, à diamètre décroissant dans le sens de progression de la matière (flèche), et une seconde partie cylindrique. Le rouleau est cylindrique et son axe est incliné par rapport à l'axe de la piste d'un angle β compris inférieur à 5°. Il comporte à son extrémité adjacente à la zone d'évacuation une portion tronconique définissant, avec la piste, une zone de décompression.In the embodiment shown in Figure 4, the track has a first frustoconical part, with decreasing diameter in the direction of progression of the material (arrow), and a second cylindrical part. The roller is cylindrical and its axis is inclined relative to to the center line of the runway with an angle β of less than 5 °. It has at its adjacent end to the evacuation zone a frustoconical portion defining, with the runway, a zone of decompression.
D'autres formes de la piste et du rouleau peuvent être choisies dans le cadre des revendications pour obtenir un écartement décroissant, dans le sens de progression de la matière, entre la piste et le rouleau, sur la majeure partie de la largeur de la piste, et ménager une zone de décompression du côté de la zone d'évacuation.Other shapes of the track and of the roller can be chosen within the scope of the claims in order to obtain a decreasing spacing, in the direction of progression of the material, between the track and the roller, over most of the width of the track, and leave a decompression zone on the side of the evacuation area.
Claims (5)
- A crusher, comprising at least one annular track with horizontal axis (14), at least one roll (16) capable of running on said track, means to press the roll onto the track, and means to move the matter from one edge to the other of the track so that said matter passes several times below the roll before evacuation, whereas the gap between the roll (16) and the track (14) decreases in the forward direction of the matter to be crushed, characterised in that said gap between the roll (16) and the track (14) decreases from the edge of the track situated on the infeed side of the matter to be crushed up to a distance from said edge at least equal to 80% of the width of the track, and in that said gap then increases rapidly to form a decompression zone (19) of the evacuation side of the crushed matter, and in that the track (14) consists of a ring integral with a coaxial drum (10) which forms an evacuation chamber (15) on one side of the track, and an annular barrier (17) is provided at the end of the evacuation chamber furthermost from the track in order to maintain, inside said chamber, a layer of crushed matter, whereof the thickness is such that it reaches practically the edge of the roll on the plane of the adjacent edge of the track.
- A crusher according to claim 1, characterised in that, on the plane containing the axis of the roll and of the track, the angle (α) formed by the track and the roll in the decompression zone (19) is smaller than 50°.
- A crusher according to claim 1 or 2, characterised in that the track (14) is cylindrical and the roll is formed of at least two truncated sections, a first section (16a, 16b) whereof the diameter increases from its end situated on the infeed side up to a distance from said end at least equal to 80% of the axial length of the roll, and a second section (16c) with decreasing diameter, situated at its other end.
- A crusher according to claim 1, 2 or 3, characterised in that the track is formed of at least two truncated surfaces, a first surface (14a, 14b) whereof the diameter decreases from its edge situated on the infeed side up to a distance from said edge at least equal to 80% of the width of the track, and a second surface (14c) with increasing diameter, adjacent to its other edge.
- A crusher according to claim 1, 2, 3 or 4, characterised in that the axis of the roll is tilted with respect to the axis of the track by an angle (β) smaller than 5°.
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