Rotor de concasseur à marteaux

Abstract

 Un arbre moteur (2) porte rigidement des disques (4) traversés par des arbres porte-marteaux (6) parallèles et excentrés. Entre les disques (4), des marteaux (7) sont montés pivotants autour des arbres (6) porte-marteaux. Des capots protecteurs (8) recouvrent les disques (4) et les espaces interdiscaux non occupés par des marteaux.
Chaque capot (8) a la forme d'un secteur de cylindre terminé par des rebords (11, 12) tournés vers l'arbre moteur (2) et engagés dans des encoches (13) du disque. Sur un disque (4), deux encoches consécutives (13), définissent entre elles un bossage en queue d'aronde et constituent une conformation de retenue et de guidage évitant l'utilisation de fixations par vis et servant de glissière lors du montage.
Utilisation pour simplifier et alléger le rotor.

Description

[0001] La présente invention concerne un rotor de concasseur à marteaux, notamment un rotor pour concasseurs servant à déchiqueter des objets métalliques ou composites, comme les carcasses de voitures automobiles ou d'appareils ménagers.

[0002] Les concasseurs visés par l'invention comprennent un carter fixe abritant un rotor dont l'arbre moteur central porte plusieurs flasques. Des marteaux sont montés pivotants entre les flasques, sur des axes excentrés traversant ces flasques parallèlement à l'arbre central.

[0003] Les parois internes du carter fixe comportent une pièce formant enclume qui contribue avec les marteaux du rotor à déchiqueter les objets métalliques amenés par une rampe d'alimentation. L'arbre du rotor est accouplé à un moteur qui l'entraîne à une vitesse telle que les marteaux exécutent le travail de déchiquetage, sous l'effet cumulé de leur énergie cinétique et de la force centrifuge qui les rappelle énergiquement vers la position d'éloignement radial maximal de leur centre de gravité.

[0004] Pour éviter que la périphérie des disques ne soit soumise à une forte usure par abrasion et chocs, on sait entourer les disques avec les plaques protectrices amovibles en acier de nuance résistante à l'usure et aux chocs.

[0005] Selon le FR-A- 2 522 536, ces plaques sont des calottes amovibles recouvrant uniquement la périphérie des flasques, auxquelles elles sont fixées au moyen de vis. Ces calottes sont compliquées à réaliser, leur montage est long et fastidieux car utilisant de très nombreuses vis qui de plus, en service, sont exposées au contact avec les objets en cours de déchiquetage. En outre, ces calottes ne ferment pas les espaces entre flasques.

[0006] Selon le FR-A- 2 304 404 et le DE-A- 35 24 725, les plaques de protection constituent ensemble un manchon habillant complètement la paroi latérale du rotor à l'exception de passages prévus pour les marteaux. Selon le DE-A- 35 24 725, les organes protecteurs élémentaires sont deux demi-coques comportant les échancrures nécessaires pour le passage des marteaux. Selon le FR-A- 23 04 404, les organes protecteurs élémentaires sont des tuiles disposées en rangées axiales associées chacune à l'un des arbres porte-marteaux. Chaque tuile à une dimension axiale correspondant au pas de succession des flasques. Selon les deux documents, les organes protecteurs comportent sur leur face interne des oreilles de retenue engagées entre les flasques et traversées chacune par l'un des axes porte-­marteaux.

[0007] Les organes protecteurs connus d'après le FR -A-­2 304 404 ou le DE-A- 35 24 725 présentent des inconvé­nients. Il s'agit de pièces réalisées par exemple par moulage, donc coûteuses à fabriquer, notamment dans le cas des demi-coques (DE-A). Dans le cas du FR-A- 23 04 404, le poids de l'oreille nécessaire pour chaque tuile de protection alourdit considérablement le rotor, et augmente donc son prix de revient. Dans les deux dispositifs connus, la force centrifuge subie par les organes protecteurs est transmise à la structure du rotor par les arbres porte-­marteaux, ce qui accroit le chargement subi par ceux-ci et favorise l'usure des alésages des flasques.

[0008] Selon le US - A - 3 727 848, les organes protecteurs sont des calottes recouvrant l'extrémité de bras porte-marteaux. Ces calottes sont elles aussi munies d'une oreille traversée par l'arbre porte-marteaux. Ces oreilles sont munies de conformations qui interagissent avec des conformations complémentaires des bras pour assurer la retenue à l'égard de la force centrifuge. Toutefois, la protection est encore plus localisée que selon le FR - A - 2 522 536, et les pièces (calottes et bras) sont très complexes.

[0009] Le but de l'invention est de pallier les inconvénients ci-dessus et plus particulièrement de rationaliser les éléments protecteurs et la structure par laquelle ils sont associés aux autres éléments du rotor.

[0010] Selon l'invention, le rotor de concasseur à marteaux, destiné notamment au déchiquetage d'automobiles ou d'appareils ménagers, comportant des flasques fixés à distance axiale les uns des autres le long d'un arbre moteur dont ils sont solidaires en rotation, ces flasques supportant des arbres excentrés parallèles à l'arbre moteur, tandis qu'un marteau est monté oscillant sur l'un des arbres excentrés dans chaque espace entre deux flasques successifs, et que des capots protecteurs recouvrant la périphérie des flasques ferment partiellement la périphérie du rotor en définissant entre eux des passages pour les marteaux, est caractérisé en ce que chaque capot présente, du côté tourné vers l'arbre moteur, des conformations d'interengagement avec des conformations complémentaires ménagées à la périphérie des flasques, cet interengagement permettant le coulissement axial du capot, du moins au montage, mais retenant radialement le capot.

[0011] Ainsi, les capots protecteurs sont retenus directement par les flasques à l'égard de la force centrifuge. Ce chargement n'est donc plus transmis par les arbres porte-marteaux, et n'est plus supporté par les alésages prévus dans les flasques pour les arbres porte-­marteaux. De plus, la quantité de matière nécessaire pour réaliser l'accrochage radial entre les capots protecteurs et les flasques peut être limitée au minimum strictement nécessaire du point de vue mécanique, et la masse gagnée peut être reportée sur les marteaux pour les rendre encore plus efficaces. Au contraire, à ce sujet, les oreilles de l'art antérieur sont loin d'être optimales puisque seules leurs parties terminales situées au-delà de l'arbre porte-­marteaux associé est efficace, le reste de l'oreille ayant un rôle de transmission de l'effort de retenue entre ladite partie terminale et la tuile ou la demi-coque protectrice. Le montage des capots protecteurs par coulissement axial selon l'invention est très commode. De plus, les capots peuvent être constitués par des tronçons de profilé coupés à longueur. Leur fabrication est alors très économique, et le montage est facilité car le nombre de capots peut être alors considérablement réduit : chaque groupe d'intervalles inter-flasques successifs dans lesquels un arbre porte-marteaux ne porte aucun marteau peut être couvert par un capot unique de longueur appropriée.

[0012] D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-­après.

[0013] Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :

- la figure 1 est une vue partielle en perspective montrant schématiquement un rotor de concasseur à marteaux conforme à l'invention ;

- la figure 2 est une vue partielle en élévation longitudinale du rotor de la figure 1, partiellement en coupe selon le plan II-II de la figure 3 ;

- la figure 3 est une vue en coupe transversale selon le plan III-III de la figure 2 ; et

- la figure 4 est une vue illustrant schématiquement le montage du rotor.

[0014] Comme le montrent les figures 1 à 3, le rotor 1 comprend un arbre moteur central 2 supporté par des paliers 3 et entraîné par un moteur non représenté. Sur l'arbre sont fixés coaxialement avec lui plusieurs flasques 4 en forme de disques disposés à intervalle axial régulier les uns des autres. Il y a neuf disques 4 dans l'exemple. Chaque disque 4 est traversé par quatre alésages 5 situés à égale distance radiale de l'arbre 2 et répartis à intervalles angulaires réguliers (90°) autour de l'axe de l'arbre central 2. Chaque alésage 5 d'un disque 4 a un axe commun avec un alésage 5 de chacun des autres disques 4, axe qui est parallèle à l'axe de l'arbre central 2. Chaque rangée d'alésages coaxiaux est traversée ar un arbre porte-marteaux 6 parallèle à l'arbre 2 et excentré par rapport à celui-ci. Dans chaque intervalle entre deux disques 4 voisins, un et un seul des arbres porte-marteaux 6 porte un marteau 7 pouvant pivoter librement autour dudit arbre porte-marteau. A cet effet, chaque marteau 7 présente un alésage traversant 17 dans lequel l'arbre porte-marteaux 6 associé est enfilé.

[0015] Des capots de protection 8 recouvrent la périphérie des disques 4 et les espaces interdiscaux, tout en ménageant au droit de chaque espace interdiscal, une ouverture 18 pour le marteau 7 correspondant.

[0016] Dans l'exemple représenté comportant quatre arbres porte-marteaux, chaque capot a une surface extérieure en forme de quart de cylindre. Les capots sont alignés en quatre rangées axiales associées chacune à l'un des arbres porte-marteaux. Chaque capot est disposé symétriquement par rapport à un plan passant par l'axe de l'arbre porte-marteaux associé, et par l'axe de l'arbre central 2. Dans chaque rangée, les capots successifs présentent entre eux un intervalle axial définissant l'une des ouvertures 18.

[0017] Chaque capot 8 comporte deux rebords 11 longitudinaux opposés, coudés vers l'arbre 2 et engagés dans des encoches 13 correspondantes pratiquées dans la périphérie des disques 4. Il y a quatre encoches 13 à la périphérie de chaque disque, réparties angulairement à 90° les unes des autres autour de l'axe de l'arbre 2. Chaque encoche 13 est située à égale distance angulaire, mesurée autour de l'axe de l'arbre 2, de deux alésages 5 successifs du même flasque. Les deux parois latérales 14 de chaque encoche 13, situées de part et d'autre d'une paroi de fond 16, sont parallèles l'une à l'autre et symétriques par rapport à un plan axial 19. Ceci rend les encoches 13 très faciles à réaliser, notamment grâce à l'absence de contre-dépouille. Chaque encoche 13 reçoit en service deux rebords 11 appartenant a deux capots 8 se succédant selon la direction circonférentielle.

[0018] Grâce à leur position angulaire différente autour de l'arbre 2, les encoches 13 définissent entre elles des bossages 21 en forme de queue d'aronde (figure 3) délimités chacun par deux parois 14 et par la périphérie en forme de secteur cylindrique que présente chaque disque entre deux encoches successives. Ainsi, chaque disque présente sur sa périphérie quatre bossages en queue d'aronde 21 séparés par quatre encoches 13. En service, chaque bossage 21 est engagé dans un évidement de forme correspondante d'un capot 11, évidement défini par les faces intérieures des deux rebords 11 et par la face intérieure cylindrique du capot. Cet interengagement du bossage 21 dans l'évidement de forme correspondante du capot retient efficacement le capot 8 à l'égard de tout mouvement d'éloignement radial vis-à-vis de l'arbre 2.

[0019] Les deux rebords 11 reçus dans chaque encoche 13 remplissent quasi complètement celle-ci, aux jeux de montage près. En service, sous l'effet de la force centrifuge s'exerçant sur chaque capot 8, les rebords 11 sont sollicités, par une force de flexion tendant à les écarter l'un de l'autre pour échapper aux encoches 13. Toutefois, grâce au remplissage complet des encoches, les rebords 11 n'ont pas la place de fléchir suffisamment pour s'échapper radialement vers l'extérieur.

[0020] Les encoches 13 des disques successifs sont alignées le long de quatre lignes axiales. Les capots 8 sont des tronçons profilés dont chacun est coupé à la longueur voulue compte tenu des positions axiales où l'on désire réaliser les ouvertures 18 en vue d'y loger un marteau 7 (dans l'exemple représenté, lorsque l'on considère l'ensemble du rotor, les ouvertures 18 sont disposées le long d'une hélice). Ainsi, certains des capots 18 couvrent plusieurs espaces interdiscaux. Entre deux ouvertures 18 alignées axialement, ou respectivement chaque ouverture 18 et l'extrémité axiale voisine du rotor, il n'y a toujours qu'un seul capot 8 de longueur appropriée. Les rebords 11 peuvent donc, en fonction de la longueur du capot auquel ils appartiennent, occuper plusieurs encoches 13 successives alignées axialement.

[0021] Les capots 8 successifs d'une même rangée axiale présentent l'un vers l'autre des bords 23 qui définissent entre eux l'une des ouvertures 18 et qui débordent dans l'espace interdiscal associé à cette ouverture. Ainsi, les rebords 11, qui s'étendent sur toute la longueur axiale de chaque capot 8, occupent même les encoches 13 adjacentes aux ouvertures 18. De plus, les marteaux 7, qui sont montés avec possibilité de coulissement le long des arbres porte-marteaux 6, sont positionnés axialement par les deux bords 23 entre lesquels ils sont montés.

[0022] L'interengagement des rebords 11 et des encoches 13 est, par lui-même coulissant parallèlement à l'axe de l'arbre moteur 2. En particulier, au montage, les capots 11 sont montés par coulissement depuis une extrémité du rotor, parallèlement à l'axe de l'arbre moteur 2.

[0023] Plus particulièrement, comme représenté à la figure 4, pour le montage, après avoir assemblé les disques 4 sur l'arbre 2, on engage de manière coulissante les capots 8 sur les disques, en les répartissant sur la longueur du rotor de manière à former les ouvertures 18 aux emplacements prévus. Ensuite, on enfile un arbre porte-­marteaux 6 dans la rangée d'alésages 5 associée aux capots mis en place, tout en présentant dans chaque ouverture 18 de cette rangée le marteau 7 correspondant de façon que l'arbre porte-marteaux 6 traverse aussi l'alésage 17 de ce marteau. On voit à la figure 4 un marteau 7 déjà traversé par l'arbre 6 et un marteau 7 qu'on est en train d'amener vers une ouverture 18 que va atteindre l'extrémité avant de l'arbre 6 en train d'être enfilé.

[0024] On a représenté à la figure 4 le montage d'une rangée de capots et de marteaux, et le montage de l'arbre 6 correspondant. On procède de même pour les autres rangées. On peut, en variante, mettre en place préalablement tous les capots, puis mettre en place successivement les arbres 6 et les marteaux de chaque rangée. On peut, selon une autre variante, mettre en place successivement dans chaque rangée un capot, un marteau,un capot etc...

[0025] Le blocage de l'ensemble est assuré, à chaque extrémité, par quatre plaquettes de butée 22 dont chacune est fixée par deux écrous 10, donc de manière démontable, à la face externe du disque terminal de manière à fermer l'un des alésages 5 de ce disque et à faire saillie radialement vers l'extérieur pour empêcher le capot adjacent de s'échapper axialement.

[0026] Les simplifications considérables apportées par le mode de réalisation qui vient d'être décrit résultent du fait que les capots, tout en étant de structure très simple, sont en nombre réduit et se montent par simple coulissement axial sans autre moyen de blocage qu'un verrouillage de chaque rangée axiale à ses deux extrémités.

[0027] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté.

[0028] En particulier, le nombre des arbres porte-­marteaux et le nombre des marteaux peut être différent.

Revendications

1. Rotor de concasseur à marteaux, destiné notamment au déchiquetage d'automobiles ou d'appareils ménagers, comportant des flasques (4) fixés à distance axiale les uns des autres le long d'un arbre moteur (2) dont ils sont solidaires en rotation, les flasques supportant des arbres excentrés (6) parallèles à l'arbre moteur, tandis qu'un marteau (7) est monté oscillant sur l'un des arbres excentrés dans chaque espace entre deux flasques successifs, et que des capots protecteurs (8) recouvrant la périphérie des flasques ferment partiellement la périphérie du rotor en définissant entre eux des passages (18) pour les marteaux, caractérisé en ce que chaque capot (8) présente, du côté tourné vers l'arbre moteur (2), des conformationss (11) d'interengagement avec des conformations complémentaires (13) ménagées à la périphérie des flasques, cet interengagement permettant le coulissement axial du capot, du moins au montage, mais retenant radialement le capot.

2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conformations (13) présentées par la périphérie des flasques (4) comprennent des encoches réparties angulairement entre les arbres excentrés (6) et définissant entre elles, à la périphérie des flasques, des bossages en queue d'aronde (21) engagés en service dans des évidements de forme correspondante des capots (8).

3. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conformations des capots (8) comprennent des rebords (11) coudés vers l'arbre moteur, et en ce que les conformations présentées par la périphérie des flasques conprennent des encoches (13) conçues chacune pour recevoir côte à côte deux tels rebords (11) appartenant à deux capots (8) qui se succèdent dans le sens circonférentiel.

4. Rotor selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque encoche (13) présente, de part et d'autre d'une paroi de fond (16), deux parois (14) sensiblement parallèles entre elles et symétriques par rapport à un plan axial (19).

5. Rotor selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les conformations (13) des flasques successifs se correspondent selon une direction axiale de manière à constituer ensemble, pour les capots (8), des glissières s'étendant sur toute la longueur axiale du rotor.

6. Rotor conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu à chaque arbre excentré (6) est associée une rangée axiale de capots protecteurs (8), et en ce que le long de chaque rangée, chacun des intervalles axiaux entre les marteaux (7), respectivement entre un marteau (7) et une extrémité axiale du rotor est occupé par un capot protecteur unique de longueur appropriée.

7. Rotor selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les capots protecteurs (8) sont des éléments profilés coupés à longueur.

8. Rotor selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les marteaux (7) sont positionnés axialement par butée contre des bords (23) des capots protecteurs (8).

9. Rotor selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par des butées d'extrémité démontable (22) qui, relativement à une face extérieure de chacun de deux disques d'extrémité du rotor, limitent le débattement axial des arbres excentrés (6) et des capots protecteurs (8).

Dessins