[0001] La présente invention concerne les concasseurs à percussion comprenant des enclumes
ou écrans d'impact coopérant avec des rotors munis de pièces de choc. Elle concerne
plus particulièrement un dispositif permettant de régler à distance l'intervalle séparant
une enclume d'un rotor dans un tel concasseur.
[0002] Il est déjà connu d'effectuer le réglage à distance d'une enclume par rapport à un
rotor, par des moyens hydrauliques. Il est également connu d'associer à un tel dispositif
de réglage un dispositif de sécurité assurant l'éclipsage de l'enclume pour autoriser
le passage d'un corps imbroyable.
[0003] Les dispositions prévues à cet effet présentent l'inconvénient d'un manque de souplesse,
n'autorisant pas notamment d'intervention rapide, surtout lorsqu'il s'agit de modifier
le réglage lorsque le concasseur est en service. Cet inconvénient est particulièrement
gênant lorsque le déclenchement du dispositif de sécurité provoque une perturbation
du réglage, ce qui est le cas lorsque le dispositif de sécurité est lui-même actionné
hydrauliquement. Les dispositions connues sont, par ailleurs, extrêmement compliquées
et conduisent à des réalisations coûteuses.
[0004] L'invention a surtout pour but d'éviter les inconvénients précités.
[0005] Elle consiste essentiellement à réaliser un dispositif de réglage hydraulique de
conception simple auquel peuvent être adaptés des moyens assurant la fonction de sécurité,
les dits moyens coopérant avantageusement avec les moyens de réglage.
[0006] L'invention a plus précisément pour objet un dispositif pour le réglage à distance
de l'intervalle séparant une enclume d'un rotor de concasseur à percussion, ladite
enclume étant reliée à l'une des extrémités d'une tige, caractérisé en ce qu'il comporte
une chambre à volume variable, ladite tige étant assujettie à se déplacer longitudinalement
suivant les variations de volume de ladite chambre, et une centrale hydraulique comprenant
des moyens pour introduire dans la chambre et pour extraire de celle-ci des quantités
dosées de liquide, afin de faire varier le volume de ladite chambre.
[0007] Le dispositif comporte avantageusement un cylindre suivant l'axe duquel est disposée
la tige, ledit cylindre étant muni d'un fond à son extrémité la plus éloignée de l'enclume,
et un piston déplaçable de façon étanche à l'intérieur du cylindre, ledit piston,
auquel la tige est assujettie, définissant avec ledit cylindre la chambre à volume
variable.
[0008] Le cylindre comporte avantageusement une cloison transversale fixe traversée de façon
étanche par la tige, la chambre à volume variable étant définie par le tronçon du
cylindre compris entre le piston et ladite cloison.
[0009] Suivant une forme particulière de réalisation, le piston est monté flottant à l'intérieur
du cylindre au fond duquel il est relié par des moyens élastiques, ledit piston, traversé
de façon étanche par la tige, exerçant, sous l'action des dits moyens élastiques,
une pression permanente dans la chambre à volume variable, tandis que des moyens de
butée sont prévus à l'extrémité de la tige opposée à celle qui est solidaire de l'enclume,
les dits moyens de butée coopérant avec le piston.
[0010] Selon une caractéristique de l'invention, un piston de vérin est monté sur la tige
entre la cloison transversale et l'extrémité de la tige solidaire de l'enclume, la
chambre dudit vérin étant formée par un tronçon du cylindre prolon- géant la chambre
à volume variable, côté enclume.
[0011] Le vérin est muni d'un moyen d'amortissement qui est avantageusement constitué par
un accumulateur oléo-pneumatique assurant l'alimentation de la chambre du vérin. Ladite
chambre du vérin est préférablement reliée à l'accumulateur oléo-pneumatique par l'intermédiaire
d'un limiteur de débit unidirectionnel.
[0012] La centrale hydraulique comporte un doseur volumétrique à deux chambres, dont une
chambre de dosage reliée à la chambre à volume variable, et des moyens pour remplir
ladite chambre de dosage, pour la vidanger et pour transférer une dose de ladite chambre
dans la chambre à volume variable, et vice versa.
[0013] La liaison entre la chambre de dosage et la chambre à volume variable est réalisée
par une canalisation munie de deux clapets anti-retour pilotés.
[0014] Les moyens précités de la centrale hydraulique comprennent un réservoir d'huile,
un distributeur à trois positions, une pompe aspirant l'huile dans le réservoir et
la refoulant vers le distributeur à trois positions, les deux chambres du doseur étant
reliées au dit.distributeur.
[0015] La liaison entre la chambre de dosage et le distributeur à trois positions s'effectue
à travers un clapet anti-retour piloté.
[0016] La centrale hydraulique comprend, en outre, une ligne de pilotage branchée sur le
refoulement de la pompe et munie d'un distributeur à deux positions, pour piloter,
soit les clapets anti-retour prévus entre la chambre de dosage et la chambre à volume
variable, soit le clapet anti-retour prévu entre la chambre de dosage et le distributeur
à trois positions.
[0017] En vue de régler l'intervalle séparant une enclume supplémentaire du rotor, il est
prévu, à l'extérieur de la centrale hydraulique, d'une part, une canalisation branchée
sur celle qui relie la chambre de dosage à la chambre à volume variable, pour relier
ladite chambre de dosage à la chambre à volume variable homologue de l'enclume supplémentaire,
d'autre part, υn distributeur à deux positions monté sur la ligne de pilotage, pour
assurer le pilotage des clapets anti-retour homologues de ladite enclume supplémentaire.
[0018] L'intention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit, faite en
regard des dessins annexés, concernant une forme particulière de réalisation donnée
à titre d'exemple non limitatif :
La figure 1 représente un concasseur auquel le dispositif selon l'invention est adapté
;
La figure 2 est une représentation schématique du dispositif de réglage auquel sont
adjoints les moyens de sécurité ;
Les figures 3 et 4 illustrent la mise en action des moyens de sécurité, respectivement
dans les cas de l'éclipsage d'une enclume et du retour de ladite enclume en position
de travail ;
La figure 5 représente la centrale hydraulique au cours d'une opération d'accroissement
de l'intervalle séparant l'enclume du rotor, le doseur étant en cours de remplissage
;
La figure 6 représente l'ensemble du dispositif au cours d'une même opération, le
contenu du doseur étant alors transféré dans la chambre à volume variable ;
La figure 7 représente la centrale hydraulique au cours d'une opération de diminution
de l'intervalle séparant l'enclume du rotor, le doseur étant en cours de vidange ;
La figure 8 représente l'ensemble du dispositif au cours d'une même opération, du
liquide extrait de la chambre à volume variable étant transféré dans le doseur.
[0019] Sur la figure 1, on voit un concasseur à percussion dans lequel les matériaux à traiter
sont introduits par une tubulure 1. Ces matériaux sont ainsi amenés au contact d'un
rotor 4 tournant à grande vitesse autour d'un axe horizontal ; ledit rotor est muni
sur sa périphérie de pièces de choc 8, marteaux par exemple, qui percutent les matériaux
et assurent une première fragmentation de ceux-ci. Une enclume articulée 2 frappée
par les matériaux, projetés par le rotor 4 les renvoie sur ledit rotor, et cela jusqu'à
ce que la taille des dits matériaux soit suffisamment réduite pour permettre leur
évacuation vers une chambre 5 limitée par une seconde enclume 3, et dans laquelle
se poursuit le processus de fragmentation. Les matériaux ayant une taille suffisamment
réduite sont évacués de la chambre 5 à la partie inférieure du concasseur.
[0020] Un des paramètres importants régissant l'efficacité du concassage (taux de réduction
et compensation de l'usure) est la valeur des intervalles R 1 et R 2 séparant respectivement
les enclumes 2 et 3 et le cylindre fictif 9 enveloppant les pièces de choc 8 au cours
de leur rotation. Le réglage de ces intervalles s'effectue.en actionnant les tiges
6 et 7 à une extrémité desquelles sont respectivement articulées les enclumes 2 et
3.
[0021] Le dispositif de réglage, illustré sur la figure 2 en référence à l'une des deux
enclumes, soit l'enclume 2, est muni, comme il sera expliqué ci-après, de moyens de
sécurité permettant d'assurer l'éclipsage de ladite enclume pour autoriser le passage
et l'évacuation d'un corps imbroyable.
[0022] Sur la figure 2, on voit un cylindre 24 suivant l'axe duquel est disposée la tige
à une extrémité de laquelle est articulée l'enclume 2. Le cylindre 24 est muni d'un
fond 25 à son extrémité la plus éloignée de l'enclume 2. Le cylindre 24 présente,
par ailleurs, une cloison transversale fixe 21 traversée de façon étanche par la tige
6. Entre la cloison 21 et le fond 25 du cylindre 24 est aménagé un piston flottant
30 relié au fond 25 par un ressort de pression 26. Ce piston déplaçable de façon étanche
dans le cylindre 24 est traversé, de façon également étanche, par la tige 6. L'extrémité
de cette dernière située entre le piston 30 et le fond 25 (extrémité opposée à celle
à laquelle l'enclume 2 est articulée) est munie d'une butée 31 constituée par un épaulement
de ladite tige ou par un écrou monté sur une partie filetée de ladite tige, par exemple.
[0023] Le tronçon du cylindre 24 compris entre la cloison fixe 21 et le piston flottant
30 définit une chambre à volume variable 23 dans laquelle une pression est exercée
en permanence par ledit piston sous l'action du ressort 26.
[0024] Un piston de vérin 32 est fixé sur la tige 4 entre la cloison fixe 21 et l'extrémité
de la tige 6 à laquelle est articulée l'enclume 2. La chambre 22 de ce vérin est constituée
par un tronçon du cylindre 24 prolongeant la chambre à volume variable 23 côté enclume
2.
[0025] La chambre 23 est alimentée en liquide, huile par exemple, dans des conditions qui
seront précisées plus loin, tandis que la chambre 22 est alimentée par un accumulateur
oléo-pneumatique 28 par l'intermédiaire d'un limiteur de débit unidirectionnel 27.
Le repère 29 désigne une prise permettant d'effectuer le remplissage et la vidange
de l'huile en provenance de l'accumulateur 28.
[0026] Le volume d'huile contenu dans la chambre 23 étant maintenu constant, comme il sera
expliqué ci-après, la tige 6 en position de travail est immobile du fait qu'elle est
calée par le piston 30 en appui sur les moyens de butée 31, d'une part, et que, d'autre
part, elle est soumise en permanence à un effort dû à la pression pneumatique de l'accumulateur
28, ledit effort s'appliquant sur le piston 32. La tige 6 ne peut se déplacer que
si un effort supérieur à celui défini ci-dessus vient s'exercer sur l'enclume 2.
[0027] La chambre 23 est reliée à une centrale hydraulique, repérée 33 dans son ensemble,
comprenant des moyens qui vont maintenant être décrits pour introduire dans ladite
chambre et pour extraire de celle-ci des quantitées dosées de liquide, huile par exemple,
afin de faire varier le volume de ladite chambre. La canalisation 34 reliant la centrale
33 et la chambre 23 comporte deux clapets anti-retour pilotés i0 et 11.
[0028] La centrale 33 comprend un réservoir 13 dans lequel une pompe 15 aspire de l'huile
après que celle-ci ait été filtrée par le filtre 14 et la refoule vers un distributeur
17 à trois positions. Le repère 16 désigne un piquage prévu au refoulement de la pompe
15. La centrale 33 comprend, en outre, un doseur volumétrique 19 à deux chambres dont
l'une 19 a est reliée au distributeur 17, et l'autre, la chambre de dosage .19 b,
est reliée d'une part à la canalisation 34, d'autre part au distributeur 17 par l'intermédiaire
d'un clapet anti-retour piloté 18. Le repère 19 c désigne le piston étanche du doseur
19, les déplacements dudit piston commandant les variations de volume en sens opposés
des chambres 19 a et 19 b. En parallèle aux circuits définis ci-dessus, une ligne
de pilotage 35 branchée sur le refoulement de la pompe 15, est prévue pour piloter,
soit le clapet 18, soit (et simultanément) les deux clapets 10 et 11 suivant la position
d'un distributeur 20 à deux positions monté sur ladite ligne de pilotage, à l'intérieur
de la centrale hydraulique 33.
[0029] Le réglage de la deuxième enclume 3 s'effectue avantageusement à partir de la centrale
33. A cet effet, une canalisation 36 branchée sur la canalisation 34, à l'extérieur
de la centrale hydraulique, relie le doseur 19 à la chambre à volume variable (homologue
de la chambre 23) du cylindre associé à l'enclume 3 par l'intermédiaire de clapets
anti-retour (homologues des clapets 10 et 11). La ligne de pilotage 35 est par ailleurs
munie, à l'extérieur de la centrale hydraulique, d'un distributeur 12 à deux positions.
orientant l'action de pilotage vers les dits clapets homologues.
[0030] En pratique, les clapets 10 et 11 sont disposés sur la chambre 23, le limiteur de
débit 27 et l'accumulateur 28 sont disposés sur le capot du concasseur, à proximité
de l'enclume 2, tandis que la centrale hydraulique 33 et le distributeur 12 sont disposés
à distance du concasseur. Les clapets anti-retour, le limiteur de débit et l'accumulateur
afférents à l'enclume 3 sont disposés de façon analogue.
[0031] Le fonctionnement des moyens de sécurité va maintenant être expliqué en référence
aux figures 3 et 4.
[0032] Lors de l'introduction accidentelle dans le concasseur d'un corps imbroyable, de
taille supérieure à l'un des intervalles R 1 ou R 2, l'une ou l'autre des enclumes
2 et 3, l'enclume 2 par exemple, s'éclipse pour assurer le passage dudit corps imbroyable.
[0033] Le piston 32 de la tige 6 comprime alors l'huile contenue dans la chambre 22 et provoque
son transfert dans l'accumulateur 28 jusqu'à ce que, la tige 6 et l'enclume 2 s'étant
suffisamment écartées, le passage du corps imbroyable soit autorisé. On notera que,
compte tenu de la conception de l'accumulateur 28, l'effort résistant au déplacement
de l'enclume 2 est pratiquement indépendant du volume de la chambre 22, ce qui présente
un avantage indiscutable par rapport aux dispositifs de sécurité à ressort usuels
avec lesquels l'effort résistant est proportionnel au déplacement. Pendant le déplacement
de la tige 6, le volume d'huile de la chambre 23 est invariable étant donné que le
ressort 26 applique un effort permanent sur le piston 30. La figure 3 illustre la
première phase de fonctionnement que l'on vient de décrire.
[0034] Lorsque l'enclume s'est écartée d'une quantité suffisante pour assurer le passage
du corps imbroyable, l'huile de l'accumulateur 28 est transférée dans la chambre 22
à fai- . ble débit, grâce à un réglage approprié du limiteur 27. L'enclume reprend
alors lentement sa position initiale qui est atteinte lorsque les moyens de butée
31 viennent en appui sur le piston 30. La figure 4 illustre la deuxième phase de fonctionnement
que l'on vient de décrire.
[0035] Lorsque la masse de l'enclume 2 est importante, et plus par- ticulièrementlorsque
la tige 6 est verticale ou du moins suffisamment inclinée, on peut s'affranchir de
l'utilisation du piston 32 et de l'accumulateur 8. L'enclume 2 est alors maintenue
en position sous l'effet de son propre poids. Il est alors indispensable de prévoir
un moyen d'amortissement mécanique pour limiter l'intensité du choc sur le piston
30 lorsque, à la fin de la deuxième phase précitée, l'enclume 2 reprend sa position
de travail.
[0036] On va maintenant expliquer le fonctionnement des moyens de réglage de l'intervalle
séparant l'enclume 2 du rotor 4. Ce réglage est assuré en introduisant dans la chambre
23 et en extrayant de ladite chambre des quantités dosées d'huile.
[0037] Le réglage dans le sens de l'augmentation de l'intervalle R 1 (ou R 2) est expliqué
en référence aux figures 5 et 6.
[0038] Dans un premier temps, on effectue le remplissage du doseur 19, plus précisément
de sa chambre de dosage 19 b. A cet effet, on amène les distributeurs 17 et 20 dans
la position 1. La pompe 15 est ensuite mise en route jusqu'à remplissage complet du
doseur 19, le clapet 18 étant rendu passant (figure 5).
[0039] Dans un deuxième temps, on transfère le contenu du doseur 19 dans la chambre 23.
A cet effet, on amène les distributeurs 17 et 20 en position 2. La pompe 15 est à
nouveau mise en route. Le piston 19 c du doseur 29 refoule alors l'huile dans la chambre
23 tandis que la ligne de pilotage 35 agit sur les clapets 10 et 11 pour les rendre
passants. La quantité d'huile introduite dans la chambre 23 augmentant du contenu
du doseur 19, le piston 30 se déplace en entraînant la tige 6 qui écarte l'enclume
2 du rotor 4 (figure 6).
[0040] Le réglage dansle sens de la diminution de l'intervalle R 1 (ou R 2) est expliqué
en référence aux figures 7 et 8.
[0041] Dans un premier temps, on procède à la vidange du doseur 19. A cet effet, on amène
le distributeur 17 en position 2 et le distributeur 20 en position 1. La pompe 15
est alors mise en route jusqu'à vidange complète de la chambre 19 b du doseur 19 reliée
à la chambre 23. Le clapet 18 étant rendu passant, l'huile évacuée du doseur est retournée
au réservoir 13 (figure 7).
[0042] Dans un deuxième temps, on transfère de l'huile extraite de la chambre 23 dans le
doseur 19. A cet effet, on amène le distributeur 17 en position 0 et le distributeur
20 en position 2. La pompe 15 est à nouveau mise en route, et la pression de pilotage
actionne alors les clapets 10 et 11. Sous l'action combinée de la pression dans la
chambre 22 et du poids propre de l'enclume 2, l'huile de la chambre 23 se vide dans
le doseur 19 jusqu'à remplissage complet de ce dernier. Le piston 30 se déplace alors
en direction de la cloison 21 tandis que la tige 6 se déplace corrélati- vement en
rapprochant l'enclume 2 du rotor 4 (figure 8).
[0043] On peut commander manuellement la pompe 15 ainsi que les distributeurs 12, 17 et
20.
[0044] On peut également prévoir une commande entièrement automatique. A partir du contrôle
en continu d'un ou plusieurs paramètres de fonctionnement du concasseur (puissance
consommée, quantité de déclassés après criblage des produits concassés par exemple),
on peut enclencher un cycle complet de réglage sur l'une ou sur les deux enclumes
avec pondération possible des quantités d'huile transférées respectivement dans chacune
des chambres à volume variable.
[0045] Bien que l'invention ait été décrite en référence à une forme particulière de réalisation,
il va de soi qu'elle n'y est en rien limitée et que des modifications peuvent lui
être apportées sans sortir de son domaine.
[0046] On a déjà indiqué qu'il était possible de supprimer le piston 32, l'accumulateur
oléo-pneumatique 28, et, bien entendu, le limiteur de débit unidirectionnel, en assurant
la fonction sécurité par le poids propre de l'enclume 2 et en prévoyant, à la place
du dit accumulateur, un autre moyen d'amortissement mécanique.
[0047] On peut également assurer la fonction sécurité par des moyens autres que ceux décrits.
Le piston 30, au lieu d'être réalisé sous la forme d'un piston flottant, peut de ce
fait être rendu solidaire de la tige 6 et constituer ainsi un piston de vérin, la
chambre à volume variable étant alors la chambre du dit vérin. Cette chambre peut
être indifféremment prévue entre le piston 30 et le fond 25 du cylindre 24 ou entre
le piston 30 et la cloison 21, comme dans l'exemple représenté.
[0048] On pourra,bien entendu, remplacer l'un quelconque des moyens décrits par un moyen
techniquement équivalent.
[0049] L'invention couvre donc, outre l'exemple décrit, ses différentes variantes d'exécution
possibles.
1. Dispositif pour le réglage à distance de l'intervalle séparant une enclume d'un
rotor de concasseur à percussion, ladite enclume étant reliée à l'une des extrémités
d'une tige, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre à volume variable (23), la
tige (6) étant assujettie à se déplacer longitudinalement suivant les variations de
volume de ladite chambre, et une centrale hydraulique (33) comprenant des moyens pour
introduire dans la chambre (23) et pour extraire de celle-ci des quantités dosées
de liquide, afin de faire varier le volume de ladite chambre.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un cylindre
(24) suivant l'axe duquel est disposée la tige (6), ledit cylindre étant muni d'un
fond (25) à son extrémité la plus éloignée de l'enclume (2), et un piston (30) déplaçable
de façon étanche à l'intérieur du cylindre (24), ledit piston, auquel la tige (6)
est assujettie, définissant avec ledit cylindre la chambre à volume variable (23).
3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre (24) comporte
une cloison transversale fixe (21) traversée de façon étanche par la tige (6), la
chambre à volume variable (23) étant définie par le tronçon du cylindre (24) compris
entre le piston (30) et ladite cloison.
4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le piston (30) est
monté flottant à l'intérieur du cylindre (24) au fond (25) duquel il est relié par
des moyens élastiques (26), ledit piston, traversé de façon étanche par la tige (6),
exerçant, sous l'action des dits moyens élastiques, une pression permanente dans la
chambre à volume variable (23), et en ce que des moyens de butée (31) sont prévus
à l'autre extrémité de la tige (6), les dits moyens de butée coopérant avec ledit
piston.
5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'un piston (32) de vérin
est monté sur la tige (6) entre la cloison transversale (21) et l'extrémité de la
tige (6) à laquelle est reliée l'enclume (2), la chambre 22 dudit vérin étant formée
par un tronçon du cylindre (24) prolongeant la chambre à volume variable (23), côté
enclume (2).
6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le vérin est muni
d'un moyen d'amortissement.
7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'amortissement
est constitué par un accumulateur oléo-pneumatique (28) assurant l'alimentation de
la chambre (22) du vérin.
8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la chambre (22)du
vérin est reliée à l'accumulateur oléo-pneumatique (28) par l'intermédiaire d'un limiteur
de débit unidirectionnel (27).
9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en ce que la centrale hydraulique (33) comporte un doseur volumétrique (19) à deux
chambres 19 a, 19 b), dont une chambre de dosage (19 b) reliée à la chambre à volume
variable (23), et des moyens pour remplir ladite chambre de dosage, pour la vidanger
et pour transférer une dose de ladite chambre dans la chambre à volume variable (23),
ou vice versa.
10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la liaison entre
la chambre de dosage (19 b) et la chambre à volume variable (23) est réalisée par
une canalisation (34) munie de deux clapets anti-retour pilotés (10, 11).
11. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les dits moyens comprennent
un réservoir d'huile (13) un distributeur (17) à trois positions, une pompe (15) aspirant
l'huile dans le réservoir (13) et la refoulant vers le distributeur à trois positions
(17), les deux chambres (19 a, 19 b) du doseur (19) étant reliées au dit distributeur.
12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la liaison entre
la chambre de dosage (19 b) et le distributeur à trois positions (17) s'effectue à
travers un clapet anti-retour piloté (18).
13. Dispositif suivant les revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la centrale
hydraulique (33) comprend une ligne de pilotage (35) branchée sur le refoulement de
la pompe (15) et munie d'un distributeur (20) à deux positions, pour piloter, soit
les clapets anti-retour (10, 11) prévus entre la chambre de dosage (19 b) et la chambre
à volume variable (23), soit le clapet anti-retour (18) prévu entre la chambre de
dosage (19 b) et le distributeur à trois positions (17).
14. Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce que, en vue de régler
l'intervalle séparant une enclume supplémentaire (3) du rotor (4), il est prévu, à
l'extérieur de la centrale hydraulique (33), d'une part, une canalisation (36) branchée
sur la canalisation (34) qui relie le doseur (19) à la chambre à volume variable (23),
pour relier ledit doseur à la chambre homologue de l'enclume supplémentaire (3), d'autre
part, un distributeur (12) à deux positions monté sur la ligne de pilotage (35), pour
assurer le pilotage des clapets anti-retour homologues de l'enclume supplémentaire
(3).