OA18575A - Dispositif de broyage de pierres. - Google Patents

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

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.

La présente invention sera mieux comprise de manière plus détaillée à l’aide du dispositif et des dessins annexés dans lesquels :

La figure l représente schématiquement une vue partielle de dispositif de broyage ;

La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective avec enlèvement des pièces de carénage d'un dispositif de poulie solidaire du rotor ;

La figure 3 représente schématiquement une vue en élévation avec section partielle de tapi transporteur de matériel broyé ;

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).

Le châssis mécano-soudé (19) comporte des pattes (29) avant percées chacune d'un orifice de passage (30) pour une vis de traction (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.

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.

Chaque barre ou arbre secondaire (54) présente une forme cylindrique ou rectangulaire d’acier adapté à la fixation des marteaux de broyage (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.

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.

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.

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. _______ . .

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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 mâchoire

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.

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.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif de broyage, notamment de broyage de pierres, caractérisé en ce qu’il est équipé de deux mâchoires (4,5) à dents, une plaque de déflexion (4), au moins un vérin (7), un rotor équipé de marteaux (2) de libre mouvement

   5 soutenu pour des plateaux (14) et rotors secondaires permettant un nombre supérieur d’impacts par unité de rampe (13) sur la pierre, une force de percussion se limitant par la vélocité du rotor et une masse de marteaux (2) fixés en périphérie du rotor, le dit rotor (l) étant entraîné en rotation par des moyens d'entrainement comportant au moins une poulie coopérant avec au 10 moins deux courroies d'entrainement de poulie solidaire du rotor dont les moyens d'entrainement sont montés sur un support coulissant déplacé par des moyens élastiques dans le sens correspondant à une tension des courroies et une transmission de puissance sensiblement constantes.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’effort appliqué par les

   15 marteaux lors du broyage et la puissance transmise par les poulies primaires aux poulies d’extrémité du rotor reste constants, fournissant une qualité constante de broyage et permettant d’avoir une granulométrie de 5 à 15 mm, de 15 à 25 mm.
3. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu’un volet à

   20 actionnement manuel par déplacement d’un vérin approprié permet d’ajuster la section de sortie des produits broyés afin d’éviter toute projection indésirable.
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédente, caractérisé par le fait que les moyens d'entrainement comportent un renvoi d’angle à deux sorties reliées chacune à des poulies d'entraînement de poulies d’extrémité du

   25 rotor de broyage, de manière à entraîner le rotor de broyage de manière équilibrée et symétrique.
5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif comporte une plaque de déflexion et de renvoi des particules grossières vers le rotor de broyage, tout en permettant aux particules

   30 broyées finement de se déposer en surface du lit de broyage