OA18575A - Stone crushing device. - Google Patents
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Abstract
Dispositif de broyage, destiné à casser des pierres afin de réduire la granulométrie. Cette machine est utilisée dans le domaine de l'agriculture pour la préparation de terrains contenant de grosses pierres pour être cultivables, dans le domaine des travaux publics pour la préparation des routes, dans le domaine minier, dans le domaine des travaux forestiers pour la création et la réfection de chemins forestiers et coupe-feu, ainsi que pour le broyage de produits d'excavation pour les lits de pose de pipe-line et leur recouvrement. Le dispositif est équipé de deux mâchoires à dents, d'une plaque de déflexion, d'un vérin, d'un rotor équipé de marteaux de libre mouvement soutenu pour des plateaux et rotors secondaires permettant un nombre supérieur d'impacts par unité de rampe sur la pierre, d'une force de percussion se limitant par la vélocité du rotor et une masse de marteaux fixés en périphérie du rotor. L'ensemble du dispositif permet de concasser et de broyer les pierres selon une granulométrie constante et précise. Crushing device, intended to break stones in order to reduce the grain size. This machine is used in the field of agriculture for the preparation of land containing large stones to be cultivable, in the field of public works for the preparation of roads, in the mining field, in the field of forestry works for the creation and the repair of forest roads and firebreaks, as well as for the crushing of excavation products for the pipe-line laying beds and their covering. The device is equipped with two jaws with teeth, a deflection plate, a cylinder, a rotor equipped with hammers of free movement supported for plates and secondary rotors allowing a higher number of impacts per unit of ramp on the stone, a percussion force limited by the velocity of the rotor and a mass of hammers fixed to the periphery of the rotor. The whole device makes it possible to crush and grind the stones according to a constant and precise granulometry.
Description
La présente invention est relative à la mise au point d’un dispositif de broyage, destiné à casser des pierres afin de réduire la granulométrie. Cette machine est utilisée dans le domaine de l'agriculture pour la préparation de terrains contenant de grosses pierres pour être cultivables, dans le domaine des travaux publics pour la préparation des 5 routes, dans le domaine minier, dans le domaine des travaux forestiers pour la création et la réfection de chemins forestiers et coupe-feu, ainsi que pour le broyage de produits d'excavation pour les lits de pose de pipe-line et leur recouvrement.The present invention relates to the development of a grinding device, intended to break stones in order to reduce the particle size. This machine is used in the field of agriculture for the preparation of land containing large stones to be cultivable, in the field of public works for the preparation of 5 roads, in the mining field, in the field of forestry works for the creation and repair of forest and firebreak roads, as well as for the grinding of excavation products for the pipe-line laying beds and their covering.
On entend en général par broyage des minéraux, l'opération qui consiste à fractionner dans un broyeur des minéraux grossiers issus d’un concasseur et ayant des dimensions 10 pouvant aller jusqu'à plusieurs centimètres. Cette opération joue un rôle considérable dans de nombreuses industries.In general, the term “crushing of minerals” is understood to mean the operation which consists in fractionating, in a crusher, coarse minerals obtained from a crusher and having dimensions of up to several centimeters. This operation plays a considerable role in many industries.
Les différents broyeurs de minéraux ou plus précisément les broyeurs de pierres sont le plus souvent constitués d’un caisson à l'intérieur duquel est disposé un rotor portant à sa périphérie des marteaux répartis en plusieurs rangées parallèles. Le rotor est 15 entraîné en rotation à partir de la prise de force de l’engin tracteur ou moteur auxiliaire. Il existe actuellement sur le marché deux sortes principales de broyeurs ou de casseurs de pierres. La première est représentée par des machines à marteaux dits mobiles, la seconde, par des machines à marteaux dits fixes.The various mineral crushers or more precisely stone crushers are most often made up of a box inside which is placed a rotor carrying hammers at its periphery distributed in several parallel rows. The rotor is rotated from the power take-off of the tractor unit or auxiliary motor. There are currently two main types of stone crushers or breakers on the market. The first is represented by machines with so-called mobile hammers, the second, by machines with so-called fixed hammers.
Dans le premier cas, la conception extrapolée des débroussailleuses, impose une 20 rotation à vitesse élevée afin d'éviter le phénomène de bourrage et de maintenir les marteaux en position de travail. Les effets d'inertie ainsi engendrés sont assez considérables et provoquent la détérioration des prises de force, des organes de transmission, des roulements, des marteaux, etc. Par ailleurs, le déséquilibre fréquent de leur rotor aboutit rapidement à la détérioration de l'ensemble tracté et tracteur. 25 Autre inconvénient, la fragmentation obtenue est assez grossière et souvent irrégulière.In the first case, the extrapolated design of the brush cutters imposes a high speed rotation in order to avoid the jamming phenomenon and to keep the hammers in the working position. The inertia effects thus generated are quite considerable and cause deterioration of power take-offs, transmission components, bearings, hammers, etc. Moreover, the frequent imbalance of their rotor quickly leads to the deterioration of the towed and tractor assembly. Another drawback is that the fragmentation obtained is quite coarse and often irregular.
Dans le second cas, la fixité des marteaux à la périphérie de la paroi cylindrique du rotor est obtenue par boulonnage ou par blocage de tous genres et coincements. L’inconvénient majeur des broyeurs à marteaux fixes réside dans les corps étrangers 30 métalliques tels que les dents perdues d'outils agricoles, les éléments tracteurs à chenilles.... Introduits dans la machine en mouvement, ces corps étrangers provoquent des casses inévitables nécessitant des réparations très onéreuses : axe de rotor faussé, cassé, rotor hors service, palier de roulement ou roulement cassé et toute autre détérioration d'organes mécaniques mettant en mouvement le rotor. Dans certains cas, 35 la machine peut être rendue totalement hors d'usage.In the second case, the fixity of the hammers at the periphery of the cylindrical wall of the rotor is obtained by bolting or by blocking of all kinds and jamming. The major drawback of stationary hammer mills resides in metallic foreign bodies such as lost teeth of agricultural tools, crawler tractor elements, etc. Introduced into the machine in motion, these foreign bodies cause inevitable breakages requiring them. very costly repairs: bent or broken rotor shaft, out of service rotor, broken bearing or bearing and any other damage to mechanical components that set the rotor in motion. In some cases the machine can be made completely out of use.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des systèmes cités plus haut en proposant une transmission de puissance sensiblement constante, ainsi qu'un coût de fabrication et de maintenance réduits. Elle propose un dispositif de broyage, notamment de broyage de pierres, du genre comportant un rotor équipé de 40 marteaux fou en périphérie du rotor, ledit rotor étant entraîné en rotation par des moyens d'entrainement comportant au moins une poulie coopérant avec au moins deux ... rcourroies d'entrainement de poulie solidaire du rotor. L’originalité de cette machine est qu’elle comporte un rotor entraîné autour d'un axe de rotation et constitué de flasques iThe object of the present invention is to remedy the drawbacks of the systems mentioned above by proposing a substantially constant power transmission, as well as a reduced cost of manufacture and maintenance. It proposes a grinding device, in particular stone grinding, of the type comprising a rotor equipped with 40 idler hammers at the periphery of the rotor, said rotor being driven in rotation by drive means comprising at least one pulley cooperating with at least two ... pulley drive belts integral with the rotor. The originality of this machine is that it has a rotor driven around an axis of rotation and made up of flanges i
perpendiculaires audit axe de rotation. Les marteaux sont montés de manière démontable sur des axes disposés parallèlement à l'axe de rotation dans des ouvertures desdits flasques. Chaque marteau est maintenu fixe par rapport audit rotor par un moyen d'arrêt en rotation. Les deux mâchoires d’impact enclume sont disposées à faible distance du rotor et peut être réglée en position, afin que l'utilisateur puisse adapter la granulométrie des pierres après le passage du broyeur en modifiant la position de l'enclume. Le réglage de la position de l'enclume est réalisé par des moyens de longueur variable avec ressort amortisseur d’impact, par exemple des vérins mécaniques et/ou hydrauliques.perpendicular to said axis of rotation. The hammers are mounted in a removable manner on axes arranged parallel to the axis of rotation in openings of said flanges. Each hammer is kept fixed relative to said rotor by means of stopping rotation. The two anvil impact jaws are placed a short distance from the rotor and can be adjusted in position, so that the user can adapt the grain size of the stones after the passage of the crusher by changing the position of the anvil. The position of the anvil is adjusted by means of variable length with impact damping spring, for example mechanical and / or hydraulic jacks.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, les moyens élastiques sont des moyens de traction à constante d'effort tirant ou poussant ledit support coulissant vers l'avant du châssis du dispositif. Ils comprennent des ressorts de traction travaillant en allongement. Le dispositif d’impact comporte deux plaques mâchoires et de renvoi des particules grossières vers le rotor de broyage, tout en permettant aux particules broyées finement de se déposer en surface du lit de broyage.According to other advantageous characteristics of the invention, the elastic means are traction means with constant force pulling or pushing said sliding support towards the front of the frame of the device. They include tension springs working in elongation. The impact device has two jaw plates for returning coarse particles to the crushing rotor, while allowing finely crushed particles to settle on the surface of the crushing bed.
Les moyens d'entraînement comportent un renvoi d'angle à une sortie reliée à des poulies d'entraînement de poulies d'extrémité du rotor de broyage, de manière à entraîner le rotor de broyage de manière équilibrée et symétrique. Le rotor de broyage comporte des traverses présentant au moins une conformation en canal.The drive means comprise an angle transmission at an output connected to drive pulleys of end pulleys of the grinding rotor, so as to drive the grinding rotor in a balanced and symmetrical manner. The grinding rotor has cross members having at least one channel conformation.
Le libre mouvement des marteaux permet un nombre supérieur des impacts permettant d’économiser le temps de production. Chaque conformation au rotor secondaire est adaptée pour une pièce de fixation de marteau en forme de coin. Chaque conformation de marteaux reçoit un montage mécanique autobloquant. Le montage mécanique autobloquant comporte deux pièces en joints indépendant de chaque pièce.The free movement of the hammers allows for more impacts, saving production time. Each secondary rotor conformation is adapted for a wedge-shaped hammer attachment. Each hammer conformation receives a self-locking mechanical assembly. The self-locking mechanical assembly has two jointed parts independent of each part.
La présente invention sera mieux comprise de manière plus détaillée à l’aide du dispositif et des dessins annexés dans lesquels :The present invention will be better understood in more detail with the aid of the device and the accompanying drawings in which:
La figure l représente schématiquement une vue partielle de dispositif de broyage ;FIG. 1 schematically represents a partial view of a grinding device;
La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective avec enlèvement des pièces de carénage d'un dispositif de poulie solidaire du rotor ;FIG. 2 schematically represents a perspective view with removal of the fairing parts of a pulley device integral with the rotor;
La figure 3 représente schématiquement une vue en élévation avec section partielle de tapi transporteur de matériel broyé ;FIG. 3 schematically represents an elevational view with partial section of a conveyor belt for crushed material;
Le dispositif selon l’invention comporte un châssis mécano soudé (19), un rotor mécano-soudé (1) comportant des flasques en forme de disques aux plateaux (14) assemblés à un arbre central (1) et reliés en périphérie par des barres transversales ou arbre secondaire (54). Il comporte au moins deux marteaux (2) incrustés dans les disques de plateaux (14), deux mâchoires (4 et 5) comportant des dents (6).The device according to the invention comprises a mechanically welded frame (19), a mechanically welded rotor (1) comprising flanges in the form of discs with the plates (14) assembled to a central shaft (1) and connected at the periphery by bars. transverse or secondary shaft (54). It comprises at least two hammers (2) embedded in the discs of the plates (14), two jaws (4 and 5) comprising teeth (6).
Le châssis mécano-soudé (19) comporte des pattes (29) avant percées chacune d'un orifice de passage (30) pour une vis de traction (31).The mechanically welded frame (19) comprises front legs (29) each pierced with a passage hole (30) for a tension screw (31).
Les vis de traction (31) disposées de part et d'autre du support coulissant (19) agissent chacune sur un palonnier (33) de mise en traction de deux ressorts, en fournissant ainsi 5 un montage équilibré de coulissement et de tirage vers l'avant du berceau (34) supportant les moyens d'entrainement.The tension screws (31) disposed on either side of the sliding support (19) each act on a lifting beam (33) for tensioning two springs, thus providing a balanced sliding and pulling assembly. 'front of the cradle (34) supporting the drive means.
Le coulissement vers l'avant du berceau (34) est rendu possible par le fait que l'arbre à cardans (1) est un arbre télescopique cannelé, reliant le tracteur destiné à porter le dispositif de broyage par l'intermédiaire d'un attelage et le châssis du dispositif portant 10 les patins de coulissement.The forward sliding of the cradle (34) is made possible by the fact that the cardan shaft (1) is a splined telescopic shaft, connecting the tractor intended to carry the mulching device by means of a coupling and the frame of the device carrying the sliding pads.
Chaque barre ou arbre secondaire (54) présente une forme cylindrique ou rectangulaire d’acier adapté à la fixation des marteaux de broyage (2).Each bar or secondary shaft (54) has a cylindrical or rectangular shape of steel suitable for fixing the crushing hammers (2).
Chaque marteau de broyage (2) est monté directement aux disques ou plateaux (14) manière à envoyer les pierres contre les mâchoires (4 et 5). Cette fixation assure une 15 solidité latérale et radiale des marteaux (2), de manière à résister aux efforts centrifuges lors de la rotation du rotor (1) et aux chocs, notamment aux chocs de broyage.Each crushing hammer (2) is mounted directly to the discs or plates (14) so as to send the stones against the jaws (4 and 5). This fixing ensures lateral and radial strength of the hammers (2), so as to withstand centrifugal forces during the rotation of the rotor (1) and to shocks, in particular to crushing shocks.
Les deux mâchoires sont fixées à la carrosserie du dispositif par des écrous aux filtrages limités. Les mâchoires servent à obtenir les différents calibrages et servent 20 également de plaques d’impact des pierres.The two jaws are fixed to the body of the device by nuts with limited filtering. The jaws serve to achieve the various calibrations and also serve as impact plates for the stones.
Une enclume (38) constituée par une poutre munie d'un bord d'usure se déplace sous l'action de deux vérins hydrauliques ou manuels (7) disposés symétriquement par rapport au plan médian vertical du dispositif. L’enclume (38) coopère avec les mâchoires (4 et 5) pour broyer les pierres à la granulométrie requise. Le réglage de la 25 granulométrie désirée est obtenu par le déplacement de l’enclume (38) à l'aide d'une commande manuelle ou hydraulique ou manuel actionnable directement depuis le tracteur auquel le dispositif est destiné.An anvil (38) formed by a beam provided with a wear edge moves under the action of two hydraulic or manual jacks (7) arranged symmetrically with respect to the vertical median plane of the device. The anvil (38) cooperates with the jaws (4 and 5) to grind stones to the required particle size. The adjustment of the desired particle size is obtained by moving the anvil (38) using a manual or hydraulic or manual control operable directly from the tractor for which the device is intended.
Le dispositif comporte également une plaque de déflexion (4) et de renvoi des particules grossières (11) vers le rotor de broyage, tout en permettant aux particules 30 broyées finement de se déposer à la surface du lit de broyage. Il est essentiel pour la constitution de concasseur grâce au vérin (7) qui exerce la fonction de régulateur de mâchoires. Les particules grossières de granulométrie supérieure à une dimension prédéterminée sont projetées directement sur les plaques de choc (4 et 5) ainsi que sur le fond du lit de broyage et du tamis, postérieurement au tapis transporteur (28). Cette 35 disposition permet d'utiliser le dispositif dans toutes applications non seulement les applications agricoles ou travaux publics, préparation de surfaces à l'engazonnement mais également les applications d'enfouissement de canalisations de transport de fluide, ou des canalisations de protection de lignes de télécommunication et dans le . domaine minier et de carrière. _______ . .The device also includes a plate for deflecting (4) and returning the coarse particles (11) to the grinding rotor, while allowing the finely ground particles to settle on the surface of the grinding bed. It is essential for the construction of a crusher thanks to the jack (7) which acts as a jaw regulator. Coarse particles with a particle size greater than a predetermined dimension are projected directly onto the impact plates (4 and 5) as well as onto the bottom of the grinding bed and of the screen, behind the conveyor belt (28). This arrangement makes it possible to use the device in all applications, not only agricultural or public works applications, preparation of surfaces for sodding, but also applications for burying fluid transport pipelines, or protective pipelines for transmission lines. telecommunication and in the. mining and quarrying. _______. .
Des supports amovibles sont avantageusement prévus pour le déplacement du dispositif par rapport au sol, ces pièces d'usure étant réalisées de préférence en acier résistant à l'abrasion.Removable supports are advantageously provided for the movement of the device relative to the ground, these wearing parts preferably being made of abrasion resistant steel.
Un volet d'expansion à actionnement hydraulique par déplacement d'un vérin (7) 5 approprié est prévu pour ajuster la section de sortie des produits broyés et éviter toute projection indésirable à l'arrière du dispositif de broyage.An expansion flap hydraulically actuated by displacement of a suitable cylinder (7) is provided to adjust the outlet section of the crushed products and prevent any unwanted projection behind the crushing device.
En référence aux figures, une barre transversale de dispositif en forme de canal à section rectangulaire (52) est représentée pour illustrer la fixation des marteaux sur le rotor. On monte tout d'abord la rampe inclinée (13) sur la partie préalablement 10 sectionnée du plateau (14).Referring to the figures, a rectangular section channel-shaped device crossbar (52) is shown to illustrate the attachment of hammers to the rotor. First of all, the inclined ramp (13) is mounted on the previously severed part of the plate (14).
Cette fixation permet l’amortissement du marteau (2) au fond de la partie sectionnée du plateau. La rampe (13) est dans cet exemple une rampe double comportant une partie médiane verticale, de manière à fournir une surface d'appui latérale et une surface d'appui radiale lors du mouvement du rotor.This fixing allows the damping of the hammer (2) at the bottom of the sectioned part of the plate. The ramp (13) is in this example a double ramp comprising a vertical median part, so as to provide a lateral bearing surface and a radial bearing surface during the movement of the rotor.
On positionne ensuite la bride (52) en forme de double coin avec les deux marteaux et on serre le montage ainsi réalisé à l'aide des vis traversantes munies des écrous doubles, de manière à éviter tout desserrage.The flange (52) is then positioned in the form of a double wedge with the two hammers and the assembly thus produced is tightened using the through screws provided with the double nuts, so as to prevent any loosening.
La plaque d’acier à ressort (4) assure ainsi la double fonction d'amortissement des vibrations radiales et des chocs subis par le marteau et d'action élastique à la manière 20 d'une rondelle ressort pour empêcher le desserrage des vis.The spring steel plate (4) thus performs the dual function of damping radial vibrations and shocks to the hammer and resilient action in the manner of a spring washer to prevent loosening of the screws.
Le montage ainsi réalisé peut être utilisé pour des dispositifs de broyage d’au moins deux rangées de marteaux permettant d'obtenir un rotor de broyage équilibré en rotation, sans pour autant constituer une limitation au processus de broyage réalisé grâce à l'invention.The assembly thus produced can be used for grinding devices of at least two rows of hammers making it possible to obtain a grinding rotor balanced in rotation, without however constituting a limitation to the grinding process carried out thanks to the invention.
La fixation réalisée assure une solidité complète des marteaux avec le rotor, quelle que soit la vitesse de rotation du rotor. En raison de l'effet de coin bloquant tout l'ensemble, le remplacement des marteaux peut s'effectuer directement sur un chantier après dévissage des vis de fixation et application d'un choc avec un outil à inertie pour éliminer l'effet de coin bloquant le montage. Après élimination de cet effet de coincement, les pièces constitutives s'enlèvent facilement sans l'utilisation d'autres outils.The fixing made ensures complete solidity of the hammers with the rotor, whatever the speed of rotation of the rotor. Due to the wedge effect blocking the whole assembly, replacement of hammers can be done directly on a job site after unscrewing the fixing screws and applying a shock with an inertia tool to eliminate the wedge effect blocking the assembly. After eliminating this jamming effect, the constituent parts can be easily removed without the use of other tools.
Le dispositif de broyage selon l’invention permet un broyage extrêmement fin. Le réglage pour obtenir le calibrage souhaité se fait à partir des mâchoires. Un calibrage de 5 à 15 mm se fait grâce à la mâchoire 2 et de 15 mm à 25 mm grâce à la mâchoireThe grinding device according to the invention allows extremely fine grinding. The adjustment to obtain the desired calibration is done from the jaws. A calibration from 5 to 15 mm is done thanks to the jaw 2 and from 15 mm to 25 mm thanks to the jaw
1.1.
L'effort appliqué par les marteaux lors du broyage et la puissance transmise par les x poulies primaires aux poulies d’extrémité du rotor reste constants, ce qui fournit ,.une_ qualité constante de broyage pour toutes les applications envisagées.The force applied by the hammers during crushing and the power transmitted by the x primary pulleys to the rotor end pulleys remains constant, which provides a constant quality of crushing for all the applications envisaged.
La disposition d'une plaque de choc de déflexion décrite précédemment permet d'utiliser le dispositif selon l'invention dans toutes applications non seulement les applications agricoles ou travaux publics, mais également les applications d'en fouissage de canalisations de transport de fluide, ou des canalisations de protection de lignes de télécommunication.The arrangement of a deflection shock plate described above makes it possible to use the device according to the invention in all applications, not only agricultural or public works applications, but also applications for burrowing fluid transport pipes, or protection pipes for telecommunication lines.
Claims (5)
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