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CONCASSEUR A TIGES DE CHOC.
La présente invention a pour objet un concasseur à tiges de choc comportant un arbre vertical pour le porte-tiges de choc.
Des concasseurs à tiges de choc de ce genre, qui sont aussi appelés concasseurs centrifuges, servent en général à la réduction de matières tendres à demi-dures et sont particulièrement appropriés à la réduction sélective, du fait de la nature particulière de leur mode opératoire.
Mais il n'était pas possible jusqu'à présent d'utiliser des concasseurs centrifuges ou à tiges de choc pour la réduction fine de matières très dures ou pour la réduction sélective de mélanges de matières contenant aussi une substance très dure produisant une forte usure, notamment une substance plus dure que la matière dont sont faits les éléments de choc et les pièces de construction du concasseur soumises à l'usure.
La raison en était que l'on ne disposait pas jusqu'à présent d'une forme de réalisation de concasseur centrifuge ou à tiges de choc de ce type remplissant les conditions suivantes, tout en utilisant la puissance disponible:
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a) Limitation de l'usure aux-ptècasqmi¯trav.a411ent. b) Facile interchangeabilité de toutes les pièces soumises à l'usure, notamment des éléments concasseurs ou réducteurs proprement dits. c) Possibilité d'utilisation complète de la matière soumise à l'usure. d) Adaptation de l'énergie de choc à la faculté de désagrégation de la matière chargée.
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e) Facilité de réparation de l'ensemble de l'appareil. f) Faible dégagement de poussière. g) Pur effet de choc et de rebondissement sans réduction broyante.
L'invention vise à créer un concasseur à tiges de choc remplissant ces conditions dans une large mesure et se différenciant quant à son mode de travail du mode opératoire connu de concasseurs de ce type en ce qu'il forme une nouvelle sorte de concasseur que l'on peut appeler concasseur à choc et rebondissement.
Le but de l'invention est atteint dans les concasseurs à tiges de choc à arbre vertical pour le porte-tiges de choc, du fait qu'un plateau de projection centrifuge chargé d'en haut ainsi qu'une surface de rebondissement concentrique sont disposés à l'intérieur du cercle des tiges de choc et qu'une seconde surface de rebondissement concentrique est de préférence disposée à l'extérieur du cercle des tiges de choc, le bord inférieur descelle seconde surface de rebondissement étant placé au-dessous de la zone de projection centrifuge.
Il est ainsi possible, conformément à l'invention, de constituer soit le plateau de projection centrifuge et le porte-tiges de choc comme éléments séparés et entraînés indépendamment l'un de l'autre, soit de faire constituer le plateau de projection centrifuge par le porte-tiges de choc même.
Certains éléments de construction, utilisés dans l'objet de l'invention, sont bien déjà connus dans d'autres constructions de concasseurs centrifuges ou à tiges de choc. Mais la combinaison, conformément à l'inven- tion, de ces éléments de construction en partie connus en soi, est nouvelle.
Il est essentiel pour le fonctionnement du concasseur à tiges de choc selon l'invention, en particulier pour que l'on obtienne le résultat par cette combinaison d'éléments de construction différente,que la matière chargée ne soit soumise à aucun effet de cisaillement ou d'écrasement au cours de la réduction,mais que cette matière chargée soit exposée exclusivement en vol libre à un effet de choc et de rebondissement.
Divers autres détails du fonctionnement de l'objet de l'invention ainsi que ses avantages ressortent de la description détaillée qui suit et du dessin annexé représentant en coupe verticale schématique une forme de réalisation donnée à titre d'exemple.
Suivant ce dessin, dans cette forme de réalisation le plàteau de projection centrifuge 1 et le porte-tiges de choc 2 sont constitués sous forme d'éléments séparés entraînés indépendamment.
Le plateau de projection centrifuge 1 est fixé de façon quelconque à l'extrémité supérieure de l'arbre 3. L'extrémité supérieure de l'arbre 3 est couverte par un chapeau de fermeture 4 qui est fixé à l'arbre au moyen d'une vis 5. Le taraudage 6 pratiqué dans le chapeau de fermeture peut être rempli par une matière appropriée, par exemple de la poix. Une plaque 7, destinée à subir l'usure, est fixée d'une façon quelconque sur le dessus du plateau de projection centrifuge 1.
Cette plaque d'usure 7 peut être constituée plane ou également -en forme de cuvette (à gauche sur la figure), de sorte que, de ce fait, d'une part, la plus forte usure se produisant sur. la périphérie du plateau de projection centrifuge est compensée et que, d'autre part, la matière chargée reçoit le -mouvement de projection centrifuge dirigé de bas en haut.
Le porte-tiges de choc 2 présente dans sa zone extérieure un certain nombre de poches verticales ou légèrement inclinées, destinées à recevoir
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les tiges de choc 8. Il n'est pas nécessaire que ces dernières soient spécia- lement fixées au support 2. Il suffit au contraire de les planter librement parce qu'elles se trouvent bloquées par l'action de la force centrifuge. Une couronne 9, en une ou plusieurs parties de laquelle les tiges de choc 8 font saillie, est de préférence placée sur le dessus du support 2 pour subir l'usure. Les trous prévus dans la couronne d'usure 9 pour le passage des tiges de choc 8 sont plus étroits que les poches. De ce fait, la couronne d'usure 9 se trouve bloquée et maintenue assemblée au porte-tiges de choc 2 sans autre fixation.
Les poches destinées à recevoir les tiges de choc peuvent, en outre, être réalisées avec des profondeurs différentes, ce qui n'est pas représenté, de manière à ce qu'il soit possible de retirer des tiges de choc 8 partiellement usées des poches les plus profondes et de les planter dans les poches moins profondes, pour remplacer de cette manière les tiges de choc les plus usées.
En outre, il est avantageux de prévoir des trous 10 dans le fond des poches pour permettre de chasser les tiges de choc 8 usées d'un bas au moyen d'une broche ou, lorsque les trous 10 sont taraudés, au moyen d'une vis 11. L'enlèvement de tiges de choc 8 usées peut aussi être effectué en prévoyant des fentes latérales 12 en croix dans les poches et en chassant les tiges 8 à l'aide de coins 13.
Dans la forme de réalisation représentée, le porte-tiges de choc
2 est constitué de façon à servir de palier pour l'arbre 3 du plateau de pro- jection centrifuge 1. L'arbre 3 est, par exemple, commandé par une poulie 14 et le porte-tiges de choc 2 est commandé par une poulie 15 dans le même sens à la même vitesse ou à des vitesses différentes en sens contraire à la même vitesse ou à des vitesses différentes.
Le porte-tiges de choc 2 est supporté, de son côté, dans un man- chon 16 qui est suspendu d'en haut dans une traverse 17 du carter 18 du con- casseur. La partie inférieure du carter du concasseur présente une ouverture- latérale 19 pour la courroie de commande de l'arbre 3 et du porte-tiges de choc 2. Les poulies sont couvertes par un boîtier 20, vis-à-vis de l'intérieur de la partie inférieure avantageusement conique 21 du carter 18. Des joints appropriés, par exemple des joints à labyrinthe 22, sont placés entre le manchon 16 et le dessous du porte-tiges de choc 2, ainsi qu'entre le dessus du porte-tiges de choc 2 et le dessous du plateau de projection centrifuge 1.
A sa partie supérieure, le carter 18 comporte une large ouverture circulaire qui est fermée par un couvercle 23. Le dispositif de chargement 24, par exemple un tube surmonté d'une trémie, est disposé au milieu de ce couvercle. Le tube à trémie peut être dirigé vers le centre et verticalement sur le plateau de projection centrifuge 1.
Au lieu de cette disposition, le dispositif de chargement peut aussi être monté excentriquement par rapport au plateau de projection centrifuge et, le cas échéant, incliné par rapport à lui,'afin d'amener la matière chargée à ce plateau de projection centrifuge déjà avec une certaine vitesse propre, avantageusement dans le sens de la rotation, pour diminuer de ce fait l'usure du dessus de ce plateau 1.
Un anneau 25, dont l'extérieur constitue la surface de rebondissement interne 26, est disposé sur le dessous du couvercle 23. Cet anneau 25 peut aussi être constitué par plusieurs segments, de préférence se recouvrant à la manière de coulisses, et il peut être réglable par rapport au plateau de projection centrifuge 1, car la distance entre son bord inférieure et le dessus de ce plateau ne doit pas être plus petite que le grain de grosseur maximum de la matière chargée.
Comme le montre la'moitié droite de la figure, au lieu d'être
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vertical, l'anneau 25 peut aussi être légèrement incliné.
Un second anneau 27, dont l'intérieur forme la surface de re- bondissement extérieure 28,est, en outre fixé à l'extérieur de la rangée de tiges de choc sur le dessous du couvercle 23. Cet anneau peut également'être constitué par plusieurs segments se recouvrant avantageusement à la manière de coulisses et il peut être réglable vers le haut et vers le bas. Dans les deux anneaux, les segments peuvent aussi être disposés réglables non seulement vers le haut, mais également vers l'intérieur et vers l'extérieur, puis être verticaux ou inclinés (cas non représentés).
Le bord inférieur de la surface de rebondissement extérieur 28 est ainsi réglable par rapport au bord extérieur supérieur du porte-tiges de choc 2. En tout cas, le réglage est effectué de façon que le bord inférieur de la surface de rebondissement extérieure 28 soit placé au-dessous de la zone de projection centrifuge.
La partie du carter 18;qui est placée à la hauteur de la zone de choc et de rebondissement, présente une section circulaire et un diamètre tels que l'anneau de choc extérieur 27 s'engage par ces surfaces 'de rebondis'- sement 28 librement dans le carter 18 et que l'on obtient ainsi l'effet d'un cyclone.
Le mode de fonctionnement de la forme de réalisation représen- tée est indiqué ci-après.
La matière à réduire est amenée au concasseur par le dispositif de chargement 24 et elle parvient sur le plateau de projection centrifuge 1 en rotation. Par l'action centrifuge, la matière est projetée en vol libre contre les tiges de choc 8 également en mouvement, une partie de la matière étant déjà réduite par l'action des tiges de choc 8. En outre, des parties de la matière sont projetées par les tiges de choc contre la surface de rebondissement intérieure 26; elles retombent sur le plateau de projection 1 et sont de nouveau projetées par celui-ci vers l'extérieur.
Une autre partie de la matière est projetée par les tiges de choc 8 ou par sa force centrifuge propre contre la surface de rebondissement extérieure 28. En raison de la distance ménagée entre le bord inférieur de la surface de rebondissement ou de l'anneau 28 et le bord supérieur du portetiges de choc 2, la matière réduite parvient alors dans le carter 18 et est évacuée de ce carter vers le bas.
L'usure se produit principalement, dans laforme de réalisation représentée, aux endroits suivants : sur le dessus du plateau de projection centrifuge 1 par frottement de la matière chargée, sur l'anneau de rebondissement intérieur 25 et l'anneau de re- bondissement extérieur 27 par l'effet du rebondissement, sur les tiges de choc 8 par l'effet de rebondissement et de choc.
' Une plus faible usure ,se produit au porte-tiges de choc 2 et sur le dessus de l'anneau d'usure 9, et cela par suite de l'accumulation de matière chargée devant les tiges de choc. L'usure produite en cet endroit est relativement faible parce que le bord extérieur supérieur du plateau de projection centrifuge 1 et de sa plaque d'usure 7 est placé à une hauteur telle, au-dessus de la surface.du porte-tiges de choc 2, que la matière prqjetée par l'action centrifuge ne rencontre les tiges de choc qu'à une certaine distance au-dessus de l'anneau d'usure 9.
Une nouvelle réduction de l'usure est produite du fait que la direction de projection centrifuge de
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la matière chargée n'est pas horizontale, en raison de la constitution en cuvette du dessus du plateau centrifuge 1 (représentée à gauche de la fig.1), mais que le dessus de ce plateau est dirigé légèrement vers le haut. Il res- sort, sans plus, de la description qui préèède que les pièces soumises à l'usure sont facilement interchangeables.
En ce qui concerne le remplacement des pièces soumises à l'u- sure, on mentionne encore ce qui suit : soi, l'usure spécifique, c'est-à- dire la matière d'usure en g, est très faible, ainsi qu'on le sait, pour chaque passage en t. Mais ceci ne pouvait pas s'appliquer jusqu'à présent dans les concasseurs à tiges de choc connus, parce que la matière d'usure introduite ne pouvait être utilisée qu'en très faible proportion. L'utilisation, aussi complète que possible, de la matière d'usure est obtenue de la façon suivante.
La plaque d'usure 7 du plateau.de projection centrifuge 1 peut être constituée de façon que l'intensité de broyage soit proportionnelle à l'usure .
Les tiges de choc ne s'usent que dans leur partie supérieure li- bre. En les changeant de place, c'est-à-dire en les retirant des poches les plus profondes pour les placer dans les poches moins profondes, ces tiges peuvent être réutilisées. Lorsque les tiges de choc sont complètement-usées, les parties qui restent peuvent être assemblées bout à bout par soudure pour constituer de nouvelles tiges ayant la longueur d'origine ; tiges ainsi soudées sont avantageusement plantées de façon que le joint soudé se trouve ' placé dans la partie soumise à l'usure, afin de disposer de nouvelles matiè- res pour la soudure bout à bout suivante.
L'anneau d'usure 9 du porte-tiges 2 peut être retiré, retourné, et remplacé à volonté et sans difficulté après enlèvement des tiges de choc 8.
Les diamètres de la plaque d'usure 7 et de l'anneau d'usure 9 peuvent être choisis de façon que ces pièces puissent être découpées pratiquement sans chute sur une plaque.
Par la constitution constructive du nouveau concasseur à choc et à rebondissement, on obtient en outre un avantage important du fait que d'autres pièces soumises à l'usure ou causant l'usure, tellès que têtes de rivets, têtes de vis etc. sont supprimées presque complètement.
Au lieu de constituer le plateau de projection centrifuge 1 ét le porte-tiges de choc 2 comme des pièces séparées et entraînées indépendamment, comme dans la forme de réalisation représentée, il est également possible de faire en sorte que le plateau de projection centrifuge 1 soit constitué par le porte-tiges de choc 2 même, de manière à supprimer ainsi l'arbre 3 et sa commande.
Pour certaines charges de réduction, cette forme de réalisation est particulièrement appropriée, malgré qu'avec elle le plateau de projection centrifuge 1 et le porte-tiges de choc 2 se'meuvent dans le même sens et à la même vitesse.
L'invention n'est d'ailleurs pas limitée à la forme de réalisation représentée, mais elle peut être appliquée également aux nécessités de chaque cas, sans s'écarter de l'idéefondamentale de l'invention.