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Broyeur à cône.
Dansles broyeurs à pierres connus, on fait tourner un organe de broyage conique, denté à l'extérieur, autour d'un arbre excentré, à l'intérieur d'une pièce creuse conique, dentée intérieurement. Dans ces broyeurs, des réactions très importantes sont transmises à l'arbre mo- teur excentré et à d'autres organes à frottement. Ces réac- tions donnent lieu à des pertes de puissance importantes
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et réduisent fortement le rendement du broyeur.
Le broyeur objet de la présente invention est base sur le fait que l'on produit de préférence dans des organes susceptibles d'osciller les efforts importants nécessaires au broyage des pierres et des autres matières, qu'on les obtient par augmentation progressive de l'amplitude des oscilla- tions, et que l'on peut d'autre part éviter en grande partie ou en totalité les efforts de réaction par frotte- ment nuisibles en utilisant des organes susceptibles d'osciller et en transmettant les forces nécessaires au broyage par l'intermédiaire de masses rigides à des orga- nes élastiques qui restituent ces forces presque sans perte, déduction faite du travail utile.
En conséquence, la présente invention consiste, pour obtenir un effet de broyage, au moyen de masses oscillantes, à interposer des organes élastiques entre une rnasse de broyage constituée par lecône intérieur et l'enveloppe du carter reliée à ce cône, et une seconde masse de broyage constituant l'enveloppe de broyage, et à entraîner ce système susceptible d'osciller et constitue par deux masses, dans des oscillations circula, ires, avec un décalage de phase de 180 , par 1'intermédiaire d'un
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ao coupiem en t 1 S,che .
La description qui ve suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple, fers @ien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente en coupe un broyeur à cône à corps extérieur cylindrique.
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La iig. ,8 représente le même bw,eï:r a cône vu par le haut, une partie du couvercle et du cône extérieur (Le broyage étant enlevée.
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La fig. 5 représen te en coupe un broyeur 3, cône 6. corps extérieur conique.
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Les fig. 4 et 4a représentent une variante de la com- mande .
Les fig. 5 et 5a représentent une autre variante de la commande.
La fig. 6 représente un dispositif de réglage des organes élastiques entre les pièces de broyage.
La fig. 7 montre la commande par une masse tournan- te excentrique.
Dans le broyeur à cône représenté fig. 1, la pièce intérieure de broyage a est constituée sous la forme d'une cloche de forme conique à, l'extérieur, tandis que la pièce extérieure de broyage b est constituée sous la forme d'une pièce creuse cylindrique à l'extérieur et à peu près conique à l'intérieur, qui forme avec le cône de broyage intérieur un intervalle qui va en s'élargissant vers le haut, qui est l'intervalle de broyage.
La paroi extérieure de la pièce de broyage! est entourée d'un certain nombre de pièces élastiques c qui sont fixées sur l'enveloppe cylindrique d, Les pièces élastiques ± sont constituées de préférence en caoutchouc ou en une matière élastique analogue et ont la forme d'une calotte---------- sphérique dont la résistance élastique augmente plus rapi- dement que suivant une loi linéaire, ce qui a pour effet que les oscillations transmises par ces pièces ont une allure non harmonique. Le nombre de ces pièces est prévu de manière qu'elles soient en mesure d'absorber les forces nécessaires. Comme chacune des pièces en caoutchouc trans- met plusieurs milliers de kg, on peut facilement transmet- tre des centaines de milliers de kg.
L'enveloppe d est reliéepar des ràyons e ou des boulons à la pièce intérieure de broyage a. L'enveloppe
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d et par conséquent la pièce de broyage intérieure a sont montées sur des supports élastqiues f qui permettent une déformation élastique dans tous les sens, c'est-à-dire l' accomplissement d'oscillationscirculaires, et la pièce de broyage a est suspendue par des articulations sphéri- ques g qui permettent à cette pièce également d'exécuter des oscillations suivant une trajectoire circulaire fer- mée.
Sur l'enveloppe d, on fixe au moyen de boulonsou d'organes analogues un couvercle.! dans lequel sont dis- posésl'entonnoir central de chargement net le boulons i. A l'aide de ces boulons 1 sur lesquels sont montées les articulations sphériques g, on peut faire monter et descendre la pièce de broyage b et par conséquent régler l'ouverture ou la largeur de l'intervalle du broyeur. La pièce de broyage.b ou les deux pièces de broyage sont ondulées ou dentées sur les surfaces qui constituentl'intervalle de broyage.
Le dispositif de commande, c'est-à-dire l'accou- plement lâche servant à. obtenir les oscillations circu- la,ires, est constitué, selon la fig. 1, par l'arbre W entraîné par la paire de pignons coniques rl et r2 et comportant à son extrémité supérieure une manivelle kl, Cette manivelle entraîne au moyen du maneton z une se- conde manivelle k2 qui tourne par rapport à la pièce de broyage a.
Si on fait tourner l'arbre par exemple dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans le sens de la flèche I (fig. 2), la pièce de broyage intérieure a tend à rester en arrière par suite de son inertie, ou à s'échapper vers l'exté- rieur dans le sens de la flèche II, c'est-à-dire qu'elle se rapproche de la pièce de/broyage b dans le sens de la flèche I. S'il se trouve alors dans le broyeur de la ma-
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tière à broyer, les forces dynamiques de la pièce inté- rieure a sont d'abord transmises par l'intermédiaire de cette matière à la pièce! , et elles compriment les orga- nes élastiques c avec un certain décalage de phase.
Comme les deux pièces de broyage sont montées élastiquement, ce décalage de phase entre la pièce intérieure et la pièce extérieure augmente rapidement suivant la loi de Newton jusqu'à 180 , de telle sorte que dans la suite les pièces de broyage a et b transmettent à la matière à broyer des oscillationscirculaires avec un décalage de 180 et broyant la matière à partir d'une certaine vitesse de rotation, quand les dimensions de la masse et des organes élastiques ont été convenablement choisies.
Les articula- tions sphériques sont protégées par des gaines souples gl contre la pénétration de la poussière qui se forme. dans le broyeur des fig. 1 et 2, les mouvements d'oscillation circulaire se produisent dans des plans horizontaux et sollicitent les organes élastiques disposés contre les parois verticales d de l'enveloppe dans une di- rection perpendiculaire à ces parois. Dans le broyeur de la fig. 3, l'enveloppe extérieure d constitue un cône contre la paroi intérieure duquel sont fixés les organes élastiques c. Dans ce cas également, les pièces en caoutchouc sont sollicitées à peu près perpendiculai- rement à la surface d de l'enveloppe conique, la pièce extérieure de broyage b exécutant de légers mouvements de bascule, grâce à la liberté que donnent les supports élastiques f de cette pièce.
La pièce de broyage inté- rieure a est reliée à l'enveloppe extérieure d par des boulonsel et la commande s'effectue au moyen d'une pièce d'accouplement lâche en forme de cloche et entraînée par les oignons coniques rl et r2, la pièce d'accouplement
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exécutant autour de l'articulation sphérique ,,,il ües mou-
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Ve.Îl011ts de bascule. Pour permettre C8U !/llJll'/lOJlJCn1..; (je bas- cule, un boulon spnériuue v fixé dans le uilieu d'une traverse tl s'engage dans un palier excentrique 1 fixé sur le pignon conique r2.
Dans ce cas, les organes élas- tiques cl sont comprimés périodiquement par la cloche k qui effectue les mouvements de bascule, ce qui a pour effet que les deux pièces de broyage exécutent l'une par rapport à l'autre des oscillations circulaires avec un décalage de 180 . Tandis que la. tension initiale des orga- nes élastiques c est réglée, dans la forme d'exécution des fig, 1 et 2, par des dispositifs fournissant une tension initiale, dans le broyeur de la fig.3 cette ten- sion est obtenue automatiquement par le poids des deux pièces coniques a et d.
Par suite du léger mouvement de bascule, le broyeur de la fig. 3 présente par rapport à celui de la fig, 1 des avantages, étant donné que le pro- duit à broyer exécute de légers mouvements de roulement et qu'il est ainsi broyé en des morceaux ayant la forme à peu près cubique désirée,
Les fig. 4 et 5 représentent d'autres exemples d'exécution pour la commande par un accouplement lâche, ces exemples convenant particulièrement pour les broyeurs exécutant des oscillations circulaires.
D'après la fig.4, cet accouplement se compose d'un cardan à deux axes dis- posé à l'intérieur de la pièce d'entraînement k en forme de cloche, dans lequel les quatre tourillons x1 à x4 sont de for.ne elliptique et sont entourés de couches annulaires de caoutchouc ul à u4 de forme elliptique qui sont maintenues à leur tour dans des paliers y1 à y4 de forme elliptique correspondante.
Si on fait exécuter à un dispositif de ce genre des oscillations circulaires à
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mouvement de bascule, en faisant tourner au moyen d'un excentrique un tourillon zl cylindrique, en forme de tambour ou de sphère, disposé dans le milieu, les pièces élastiques en caoutchouc ul à u4 opposent à ce mouve- ment une résistance élastique et fournissent par ce moyen de la puissance au dispositif de broyage. Dans ce cas, le mouvement de bascule de la cloche k est rendu possi- ble par le fait que cette cloche est suspendue à un orga- ne wl qui est exécuté sous la forme d'un fort câble d'acier, d'une chaîne ou d'une articulation à rotule en acier.
La commande représentée fig. 5 est encore plus simple. Dans cette dernière, le cône!. servant d'organe d'accouplement porte à son extrémité inférieure une tra- verse 1 munie d'un tourillon terminé par une sphère vl.
Sur le pignon conique r2 est disposée une coulisse h dans laquelle un coulisseau s peut se déplacer radiale- ment dans les deux sens, de telle sorte que la cloche k est entraînée dans un mouvement de bascule par les pi- gnons coniques rl et r2 par l'intermédiaire du tourillon vl. La fig. 5a est une vue de côté correspondant à la fig. 5.
La fig. 6 représente un dispositif permettant le réglage de la tension initiale des pièces élastiques e nécessaires dans le broyeur de la fig. 1. Dans ce disposi- tif, les pièces élastiques c sont fixées sur des plaques y articulées sur l'enveloppe b et que l'on peut appuyer plus ou moins contre la pièce de broyage b au moyen de vis o.
La fig. 7 représente également un accouplement des masses dans lequel on fait tourner à l'intérieur d'une cloche!. une masse m d'une manière connue, cette masse faisant dévier à son tour la masse de la cloche d'accou- plement de masses.
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Rien n'est modifie au principe ae la présente in- vention lorsqu'on utilise un autre accouplement quelconque convenant pour produire des oscillations circulaires.
D'autre part, rien n'est modifié aa principe de la présen- te invention lorsqu'on fixe l'une des deux masses sur sa base d'une façon rigideet lorsqu'on ne permet qu'à l'autre masse d'exécuter des oscillations circulaires par rapport à la masse fixée d'une façon rigide sur sa base, en vue d'obtenir un effet de broyage. Il est vrai que, dans ce cas, on renonce à l'équilibrage des ;nasses appliqué d'une façon systématique dans l'appareil décrit, et il faut utiliser des fondations d'autant plus lourdes, résistant aux ébranlements qui se produisent comme dans les broyeurs actuellement connus. Mais tous les autres organes peuvent être conservés, ainsi que leurs dimensions, sans modifi- cation de l'effet de broyage.
REVENDICATIONS
1- Broyeur à cône, caractérisé par le fait que, pour obtenir un effet de broyage au moyen de ruasses oscil- lantes, on interpose des organes élastiques entre une :nasse de broyage constituée par le cône intérieur et par l'en- veloppe du carter reliée à ce cône, et une seconde masse de broyage constituant l'enveloppe de broyage, et ou'on entraîne dans des oscillations circula.ires par l'intermé- diaire d'un accouplement lâche ce système à deux masses susceptibles d'osciller, avec un décalage dephase de 180 .
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Cone crusher.
In the known stone crushers, a conical grinding member, toothed on the outside, is rotated around an eccentric shaft, inside a conical hollow part, toothed on the inside. In these mills, very important reactions are transmitted to the eccentric motor shaft and to other friction members. These reactions give rise to significant power losses.
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and greatly reduce the efficiency of the crusher.
The crusher object of the present invention is based on the fact that the large forces required for crushing stones and other materials are preferably produced in bodies capable of oscillating, and that they are obtained by gradually increasing the amplitude of the oscillations, and that, on the other hand, the harmful reaction forces by friction can be largely or entirely avoided by using components liable to oscillate and by transmitting the forces necessary for grinding through the 'intermediary of rigid masses with elastic organs which restore these forces almost without loss, minus the useful work.
Consequently, the present invention consists, in order to obtain a grinding effect, by means of oscillating masses, in interposing elastic members between a grinding mass constituted by the internal cone and the casing of the casing connected to this cone, and a second mass. of grinding constituting the grinding envelope, and to drive this system capable of oscillating and constituted by two masses, in circulating oscillations, with a phase shift of 180, by means of a
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ao cut in t 1 S, che.
The following description, with reference to the accompanying drawings, given by way of example, makes it possible to understand how the invention can be implemented.
Fig. 1 shows in section a cone crusher with a cylindrical outer body.
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The iig. , 8 represents the same bw, eï: r a cone seen from above, part of the cover and the outer cone (The grinding being removed.
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Fig. 5 shows in section a crusher 3, cone 6. conical outer body.
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Figs. 4 and 4a represent a variant of the command.
Figs. 5 and 5a represent another variant of the command.
Fig. 6 shows a device for adjusting the elastic members between the grinding parts.
Fig. 7 shows the control by an eccentric rotating mass.
In the cone crusher shown in fig. 1, the inner grinding piece a is formed in the form of a conical shaped bell on the outside, while the outer grinding piece b is formed as a cylindrical hollow piece on the outside and roughly conical on the inside, which forms an upwardly widening gap with the inner grinding cone, which is the grinding gap.
The outer wall of the grinding room! is surrounded by a number of elastic parts c which are fixed to the cylindrical casing d, The elastic parts ± are preferably made of rubber or similar elastic material and have the shape of a cap ----- ----- spherical, the elastic resistance of which increases more rapidly than according to a linear law, which has the effect that the oscillations transmitted by these parts have a non-harmonic appearance. The number of these parts is planned so that they are able to absorb the necessary forces. As each of the rubber parts transmits several thousand kg, one can easily transmit hundreds of thousands of kg.
The casing d is connected by spokes e or bolts to the inner grinding piece a. The envelope
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d and therefore the inner grinding piece a are mounted on elastic supports f which allow elastic deformation in all directions, i.e. the accomplishment of circular oscillations, and the grinding piece a is suspended by spherical joints g which also allow this part to perform oscillations along a closed circular path.
On the casing d, a cover is fixed by means of bolts or similar members.! in which are placed the central net loading funnel the bolts i. By means of these bolts 1 on which the ball joints g are mounted, the grinding piece b can be raised and lowered and consequently the opening or the width of the crusher gap can be adjusted. The grinding piece or both of the grinding pieces are corrugated or toothed on the surfaces which make up the grinding gap.
The control device, that is to say the loose coupling used for. obtain the circular oscillations, ires, is constituted, according to fig. 1, by the shaft W driven by the pair of bevel gears rl and r2 and comprising at its upper end a crank kl, This crank drives by means of the crank pin z a second crank k2 which turns relative to the grinding piece at.
If the shaft is rotated, for example, in an anti-clockwise direction, that is to say in the direction of arrow I (fig. 2), the inner grinding piece a tends to to remain behind as a result of its inertia, or to escape outwards in the direction of arrow II, i.e. it approaches the grinding piece b in the direction arrow I. If it is then in the grinder of the ma-
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The dynamic forces of the inner part a are first transferred via this material to the part! , and they compress the elastic members c with a certain phase shift.
As the two grinding parts are elastically mounted, this phase shift between the inner part and the outer part increases rapidly according to Newton's law up to 180, so that in the following the grinding parts a and b transmit to the material to be ground circular oscillations with an offset of 180 and grinding the material from a certain speed of rotation, when the dimensions of the mass and of the elastic members have been suitably chosen.
The ball joints are protected by flexible sleeves gl against the ingress of dust which forms. in the crusher of fig. 1 and 2, the circular oscillatory movements occur in horizontal planes and stress the elastic members arranged against the vertical walls d of the casing in a direction perpendicular to these walls. In the crusher of fig. 3, the outer casing d constitutes a cone against the inner wall of which the elastic members c are fixed. In this case too, the rubber parts are stressed approximately perpendicular to the surface d of the conical casing, the outer grinding part b making slight rocking movements, thanks to the freedom given by the elastic supports f of this room.
The inner grinding part a is connected to the outer casing d by boltsel and the control is effected by means of a loose coupling part in the form of a bell and driven by the bevel onions rl and r2, the coupling part
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running around the ball joint ,,, he ües
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Toggle Ve.Îl011ts. To allow C8U! / LlJll '/ lOJlJCn1 ..; (I rock, a special bolt v fixed in the middle of a cross member tl engages in an eccentric bearing 1 fixed on the bevel gear r2.
In this case, the elastic members cl are periodically compressed by the bell k which performs the rocking movements, which has the effect that the two grinding pieces perform with respect to each other circular oscillations with a offset of 180. While the. initial tension of the elastic members c is regulated, in the embodiment of figs, 1 and 2, by devices providing an initial tension, in the crusher of fig. 3 this tension is obtained automatically by the weight of the two conical pieces a and d.
As a result of the slight rocking movement, the crusher of FIG. 3 has advantages over that of FIG. 1, since the product to be ground performs slight rolling movements and is thus ground into pieces having the desired roughly cubic shape,
Figs. 4 and 5 show further execution examples for the control by a loose coupling, these examples being particularly suitable for mills performing circular oscillations.
According to fig. 4, this coupling consists of a two-axis gimbal arranged inside the bell-shaped drive part k, in which the four journals x1 to x4 are made of. elliptical and are surrounded by annular layers of rubber ul to u4 of elliptical shape which are in turn held in bearings y1 to y4 of corresponding elliptical shape.
If we make a device of this kind perform circular oscillations at
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rocking movement, by rotating by means of an eccentric a cylindrical journal zl, in the form of a drum or a sphere, arranged in the middle, the elastic rubber parts ul to u4 oppose this movement an elastic resistance and provide by this means power to the grinding device. In this case, the rocking movement of the bell k is made possible by the fact that this bell is suspended from an organ wl which is executed in the form of a strong steel cable, a chain or a steel ball joint.
The control shown in fig. 5 is even simpler. In the latter, the cone !. serving as a coupling member carries at its lower end a cross member 1 provided with a journal terminating in a sphere vl.
On the bevel pinion r2 is arranged a slide h in which a slide s can move radially in both directions, so that the bell k is driven in a rocking movement by the bevel pinions rl and r2 by through the journal vl. Fig. 5a is a side view corresponding to FIG. 5.
Fig. 6 represents a device allowing the adjustment of the initial tension of the elastic parts e required in the crusher of FIG. 1. In this device, the elastic parts c are fixed on plates y articulated on the casing b and which can be pressed more or less against the grinding part b by means of screws o.
Fig. 7 also represents a coupling of the masses in which one rotates inside a bell !. a mass m in a known manner, this mass in turn deflecting the mass of the mass coupling bell.
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Nothing is changed in the principle of the present invention when any other coupling suitable for producing circular oscillations is used.
On the other hand, nothing is modified in the principle of the present invention when one of the two masses is fixed on its base in a rigid manner and when only the other mass is allowed to perform circular oscillations with respect to the mass rigidly fixed to its base, in order to obtain a crushing effect. It is true that, in this case, one gives up the balancing of the traps applied in a systematic way in the apparatus described, and it is necessary to use all the heavier foundations, resistant to the disturbances which occur as in currently known grinders. But all the other parts can be preserved, as well as their dimensions, without modifying the grinding effect.
CLAIMS
1- Cone crusher, characterized by the fact that, to obtain a crushing effect by means of oscillating ruasses, elastic members are interposed between a: crushing trap constituted by the internal cone and by the casing of the casing connected to this cone, and a second grinding mass constituting the grinding envelope, and whereby circular oscillations are driven by the intermediary of a loose coupling this system with two masses liable to oscillate , with a phase shift of 180.