<Desc/Clms Page number 1>
"Plaque de blindage pour revêtement de broyeurs à boulets ou à barres broyantes",
La présente invention est relative à des plaques de blindage fixées sans boulons pour revêtements de broyeurs à boulets ou 4 barres broyantes destinées à être montées dans des broyeurs de n'importe quel diamètre.
<Desc/Clms Page number 2>
Généralement, les revêtements des broyeurs à boulets ou à barres sont constituésd'un ensemble de plaques ou d'éléments de blindage dont la forme et les dimensions varient considérablement pour un même broyeur et qui sont 'fixés au moyen de boulons.
Tout d'abord, les dimensions, et par conséquent le nombre de différents types de plaques, peuvent varier suivant le plan de perçage de la virole, la position du trou d'homme, la position des cloisons de séparation et des fonds, etc...
C'est pourquoi, dans la plupart des cas, l'équipe- ment d'un broyeur requiert un certain nombre de plaques différentes, nombre qui est souvent élevé. Il faut donc envisager des systèmes de plaques différents lorsque l'on passe d'un broyeur à un autre, d'autant plus qu'il faut nécessairement adapter la courbure des plaques à celle de la virole.
Par rapport au système de fixation par boulons, le système de fixation du blindage sans boulons présente plusieurs avantages tels que ; suppression des boulons toujours susceptibles de casser, suppression des fuites de matière à travers les trous de boulons forés dans la virole des broyeurs, réduction du nombre de modèles de plaque différents pour constituer un revêtement complet, possibilité de diminution des stocks de réserve, possibi- lité d'isoler les broyeurs contre le bruit, possibilité d'utiliser des métaux plus durs, les plaques n'étant pas déforcées, etc...
Ce système de fixation n'a guère trouvé d'applica- tion en dehors aes chambres finisseuses et de petit diamètre, où les sollicitations diverses sont les moins
<Desc/Clms Page number 3>
importantes. En effet, plus le diamètre des broyeurs augmente, plus les sollicitations Mécaniques et les chocs auxquels sont soumises les plaques augmentent, diminuant ainsi la sécurité du système à sinpie effet de voûte, En outre, pour un grand diamètre, la courbure est plus faible, ce qui diminue d'autant l'effet de voûte proprement dit ;
de plus, à dimensions de plaque égales, il faudra plus de plaques pour constituer un anneau dans un ±rand broyeur que dans un petit. Après un certain temps le service, les trépidations et sollicitations diverses font apparaître du jeu en tre les plaques, causant le détachement de certaines d'entre elles et l'effondrement du revétement tout entier.
Pour obtenir la stabilité de l'ensemble du revêtement, la plaque de blindage conforme à l'invention ue caractérise en ce que les faces de contact entre des plaques appartenant à un même anneau sont profilées de telle aorte qu'elles présentent chacune des surfaces en retrait et d'autres en saillie, par rapport au plan de séparation moyen des plaques d'un même anneau,et correspondant respectivenent auxmêmes surfaces en saillie et en retrait des plaques voisines.
Il est particulièrement intéressant de pouvoir réaliser la fabrication d'un seul type de plaques suscep- tible de s'adapter à n'importe quel broyeur, quelles qu'en soient les caractéristiques dimensionnelles et notamment le diamètre. Pratiquement, cette plaque peut s'adapter à une gamme assez large de broyeurs de diamètres différents, ce qui permet de substituer à un très grand nombre de plaques différentes un modèle de plaque unique.
Selon l'invention, la plaque eut conçue de telle
<Desc/Clms Page number 4>
sorte que ses dimensions ne soient pas trop importantes et ceci pour deux raisons. La première est que, dans les broyeurs de grand diamètre, les sollicitations sont plus importantes que dans ceux de petits diamètres. Pour pouvoir résister suffisamment à ces sollicitations, il y a intérêt à utiliser des plaques plus petites et plus compactes afin de diminuer les risques de bris de plaques. D'autre part, des plaques boulonnées de faibles dimensions nécessiteraient le forage de trous nonbreux et fort rapprochée dans la virole, ce qui nuirait fortement à la résistance de celle-ci.
La seconde raison est de diminuer au maximum les surfaces de contact avec la virole, de façon à ce que la plaque s'adapte aisément à différentes courbures.
C'est pourquoi la plaque de blindage, réalisée suivant l'invention, de petite dimension par sa largeur circonférentielle, laquelle exprimée en décimètres est de préférence égale à # ou à un sous-multiple de #, se caractérise encore en ce que sa surface de contact avec la virole est réduite par un évidement réalisé dans la face reposante de la plaque et dont l'axe est parallèle aux génératrices du broyeur, de telle manière que les faces portantes ainsi réduites déterminent un contact excellent avec la virole quel que soit le rayon de courbure.
Si cette largeur circonférentielle est par exemple 314 ou 157 mm, il est possible de constituer des rangées circonférentielles possédant un nombre entier de plaques identiques, quel que soit le diamètre du broyeur pour @ autant que ce diamètre se mesure par un nombre entier de décimètres. La faible dimension de la plaque suivant les génératrices du broyeur est souhaitable, car plus cette
<Desc/Clms Page number 5>
dimension est faible, plus on a de chances de pouvoir couvrir la longueur du broyeur ou d'un compartiment d'un nombre entier de plaques identiques. Cette plaque étant fixée sans boulons, elle réunit les avantages des blindages à effet de voûte et permet de réduire au maximum le nombre de modèles de plaques ainsi que les stocks de réserve.
De plus, l'absence de boulons permet de conoevoir une plaque de très petites dimensions puisqu'on élimine les trous de boulons dont les dimensions minimum seraient incompatibles avec les dimensions de la plaque.
Suivant l'invention encore, il est prévu d'insérer éventuellement dans les évidements prévus au dos des plaques des moyens d'accrochage pour solidariser entre eux plusieurs anneaux de plaques.
L'invention est décrite maintenant avec plus de détails sur la base des dessins annexée à titre d'exemples uniquement, où l'on voit en t
Figures 1 et 2 une vue en élévation et une vue en plan par dessus d'une plaque de blindage conforme à l'in- vention munie de surfaces de contact en retrait et en saillie ;
Figure 3 une vue en perspective de la plaque représentée en figures 1 et 2 ;
Figure 4 une vue en plan d'une autre réalisation d'une plaque de blindage conforme 4 l'invention pourvue de surfaces de contact en saillie et en retrait ;
Figures 5 et 6 une vue en élévation et une vue en plan par en-dessous d'une plaque de blindage conforme à l'invention montrant la surface de contact avec la virole du broyeur ;
Figure 7 une vue en plan de deux plaques de blindage
<Desc/Clms Page number 6>
conformes à l'invention, voisines et disposées dans deux anneaux voisins, qui sont pourvues de tenons et de mor- taises sur leurs faces de contact ;
Figure 8 une vue en plan analogue à celle de figure 7, les laces de contact étant pourvues de surfaces en saillie et en retrait ;
Figures 9 et 10 une vue en élévation et une vue en plan par dessus d'une plaque-clé conforme à l'invention destinée à terminer chaque anneau de plaques ;
Figure 11 une vue en plan d'une cale profilée conformément aux faces de contact de la plaque des figures 1 et 2 ;
Figures 12 et 13 une vue en élévation et une vue en plan par dessus d'une plaque conforme à l'invention munie d'un logement dans les faces de contact pour le placement d'une cale cylindrique de serrage ;
Figure 14 une coupe transversale à plus grande échelle au travers d'une cale cylindrique destinée à être glissée dans le logement de la plaque des figures 12 et 13 ;
Figures 15 et 16 une vue en élévation et une vue en plan d'une cale- pour rattrapage de jeu sur la longueur du broyeur ;
Figures 17 et 18 une vue de profil et une vue en plan du montage autour du trou de visite de plaques de , blindage conformes à l'invention avec moyens d'accrochage ;
Figures 19 et 20 une vue de profil et une vue en plan d'une autre réalisation du montage suivant figures 17 et 18 ;
Figures 21,22 et 23 trois vues en élévation avec coupe partielle d'une plaque de remplacement conforme à l'invention, respectivement lors de son placement, lors
<Desc/Clms Page number 7>
du plaoement de cales de serrage et lors de la fixation de ces cales, et
Figures 24,25 et 26 trois vues en élévation analogues aux figures 21,22 et 23, également avec coupe partielle, montrant une même réalisation de plaque de remplacement avec un autre mode de fixation.
La présente invention permet d'assurer la mise en place d'un blindage constitué d'un grand nombre d'éléments, sans l'utilisation de boulons, mais offrant néanmoins toute garantie de sécurité quant à la stabilité de l'en- semble. L'invention est d'application non seulement dans le cas de sollicitations réduites, mais encore dans les premiers compartiments de broyeurs où les sollicitations et les chocs sont les plus importants ;elle est également valable pour toute plaque de blindage, quelles qu'en soient la grandeur et les dimensions ainsi que pour tout broyeur, quel qu'en soit le diamètre.
Selon l'invention, ces buts sont atteints par l'emploi de plaques conçues de telle façon que chacune de leurs surfaces de contact avec les plaques voisines d'un même anneau présente à la fois des parties en retrait et d'autres parties en saillie par rapport au plan de sépara- tion moyen des plaques, celui-ci étant généralement un plan radial du broyeur. Il en résulte que les surfaces de contact s'épousent mutuellement et s'imbriquent l'une dans l'autre.
La fixation des plaques est d'autant mieux assurée que le jeu nécessaire, pour qu'une plaque d'épaisseur donnée puisse s'échapper, est augmenté de la valeur de la profondeur d'imbrication des plaques. On conçoit très bien que la stabilité de l'assemblage de plaques d'un
<Desc/Clms Page number 8>
même anneau s'en trouve renforcé puisqu'à l'effet de voûte proprement dit s'ajoute l'imbrication provenant du profil des surfaces de contact des plaques.
Un exemple de réalisation, nullement limitatif, est donné par les figures 1 et 2. Les parties en saillie 2 de chaque plaque 1 épousent les parties en retrait 3 de chacune d'entre elles et l'on voit que les plaques doivent s'écarter d'une distance 2a égale à la valeur de la profon- deur d'imbrication des plaques, pour qu'une plaque puisse se libérer de la plaque voisine. Par ailleurs, cette dis- tance 2a est indépendante du rayon de courbure de la face reposante de la plaque, si bien que, pour une plaque de dimension donnée, la distance 2a sera la même quel que soit le diamètre du broyeur. On obtiendra ainsi autant de sécurité dans un grand broyeur que dans un petit. A cela s'ajoute l'effet de voûte naturel dû à la courbure du broyeur.
Cette distance 2a peut être augmentée à volonté soit en augmentant l'inclinaison des faces de contact, c'est-à-dire en augmen- tant l'angle , soit en augmentant l'épaisseur des plaques.
La figure 3 donne une vue en perspective de la plaque des figures 1 et 2, tandis que la figure 4 donne à titre exempla- tif un autre mode de réalisation possible.
La plaque de blindage 1 représentée en figures 5 et 6, réalisée suivant l'invention et pour laquelle la largeur circonférentielle 1 exprimée en décimètres est de préférence égale à # ou à un sous-multiple de #, présente un évidement 4 prévu sur la face reposante de la plaque et de part et d'autre duquel subsistent des faces portantes la, 1b parallèles à la génératrice du broyeur..
On peut facilement se rendre compte que, pour des largeurs
<Desc/Clms Page number 9>
circonférentielles 1 de plaque suffisamment faibles, de l'ordre cité ci-dessus, et des largeurs de surface de contact la;, 1b réduites, le contact plaque 1 et virole V est très satisfaisant, même si le rayon de oourbure r de la semelle de la plaque est différent de celui R de la virole.
En pratique, on adopte un type de plaque pour une gamme de diamètres de broyeurs pour lesquels la qualité du contact plaque-virole est du même ordre que celui que l'on. réalise couramment avec des plaques plus grandes, non évidées et compte tenu de la précision obtenue sur des pièces brutes de fonderie ainsi que des aspérités de sur- face. Il est possible, au besoin, d'améliorer le contact en interposant entre la plaque et la virole un matériau plus ou moins élastique ou déformable comme du caoutchouc ou du carton, compensant les différences de courbures et les aspérités.
On peut encore renforcer la stabilité de l'ensemble du revêtement en prévoyant pour les faces de contact entre les différents anneaux de plaques soit des tenons 5 et des mortaises 6 correspondantes, soit des surfaces en retrait 6' et en saillie 5' comme décrites ci-dessus. Les figures 7 et 8 donnent à titre exemplatif un mode de réali- sation des deux principes énoncés oi-dessus. De cette façon, chaque plaque est tenue par les plaques des anneaux voisins, ce qui a pour effet d'empêcher aussi le glissement des différents anneaux de plaques les uns par rapport aux autres. Ceci offre une garantie supplémentaire de stabilité de l'ensemble, même si, à un moment donné, il survient un jeu un peu plus important entre les plaques d'un même anneau.
<Desc/Clms Page number 10>
Lorsqu'on effectue le montage des plaques, il est nécessaire de terminer chaque anneau de plaques par l'emploi d'une plaque-clé 1' comme celle représentée aux figures 9 et 10. Pour la mise en place de cette dernière plaque, on serre les plaques 1 de 1'anneau les unes contre les autres à l'aide d'un vérin. Le jeu subsistant éventuellement entre , les plaques d'un mène anneau peut être repris par exemple en plaçant entre certaines plaques des cales 7 profilées comme les surfaces de contact inter-plaques (voir figure 11).
La forme de ces cales les empêche de sortir de leur logement.
La plaque-clé est alors chassée latéralement entre la première et l'avant dernière plaque de l'anneau, ces deux plaques ayant été écartées au préalable au moyen d'un vérin.
L'anneau de plaques ainsi monté peut encore être resserré en chassant par le côté des cales de forme adaptée dans des logements 8 prévus à cet effet dans les faces de contact des plaques 1 (voir figures 12 et 13). Ces logements 8 peuvent être fermés d'un côté, de façon à ce que les plaques de l'anneau suivant viennent sceller le logement prévu pour le cale, empêchant ainsi cette dernière de sortir durant le service.
Les cales sont de forme quelconque pourvu que celle- ci s'adapte au logement prévu dans les plaques. Les cales dont la description est donnée ci-dessoue, possèdent néanmoins des propriétés particulières. La figure 14 en donne une coupe transversale. La cale se compose d'un noyau 9 en acier entouré d'un cylindre creux 10, de plus grand diamètre comme il est''visible en figure 14, en acier à ressort et fendu dans le sens longitudinal. Cette cale est chasse dans un trou de diamètre tel que le cylindre 10 se resserre complètement sur le noyau 9 en maintenant toutefois
<Desc/Clms Page number 11>
un petit espace entre les lèvres de la fente.
La cale ainsi conçue joue son rôle traditionnel de serrage, mais l'intro- duction du noyau empêche toute déformation du cylindre creux, conservant ainsi au cylindre, quels que soient les efforts auxquels la cale est soumise, son effet anti- desserrant et de reprise du jeu éventuel. La cale permet en outre de créer un effet de serrage et de blooage des plaques de blindage, dans la mesure où des jeux looaux apparaîtraient en service. Elle allie par conséquent les avantages de la cale auto-serrante simple, du ressort, du coin de serrage ou de la cale pleine.
Si une plaque vient à se briser, les autres plaques du même anneau, et fortiori celles des anneaux voisins, ne peuvent s'échapper contrairement à ce qui se passe avec le système à effet de voûte normal, pour lequel la rupture d'une plaque entraîne la chute de tout l'assemblage.
D'autre part, ai, en cours de montage, on constate qu'il est nécessaire de rattraper un certain jeu entre les anneaux, ou encore s'il n'est pas possible d'obtenir un nombre entier de plaques pour avoir un recouvrement correct sur la longueur du broyeur, on interpose entre les plaques des épaisseurs en tôle 11 (voir figures 15 et 16) dont la partie inférieure 12 est recourbée de façon à venir s'adap- ter dans l'évidement 4 prévu au dos des plaques. De cette manière, les tôles ne peuvent s'échapper et tomber dans le broyeur.
Généralement, les plaques entourant le trou de visite prévu dans la virole du broyeur sont fixées par boulons. Suivant l'invention, ces plaques seront également fixées sans boulons. On réalise ce montage (voir figures 17 à 20) soit en fixant un oadre solide 13 autour du trou
<Desc/Clms Page number 12>
d'homme T, soit en soudant sur la virole près du trou d'homme et parallèlement aux génératrices du broyeur, des barres solides 14 sur lesquelles les plaques viennent chevaucher grâce à des nervures d'arrêt 15 (voir figures 1, 2) prévues dans leur évidement. De cette façon, les plaques ne peuvent se déplacer suivant la circonférence des anneaux passant par le trou d'homme.
Ces nervures 15 peuvent d'ailleurs être prévues sous toutes les plaques, si bien que, dans ce cas, on peut envisager lors du montage de solidariser plusieurs anneaux entre eux en glissant en-dessous des plaques et suivant les génératrices du broyeur des barres ou profilés d'acier prévus à cet effet.
Comme on l'a déjà décrit plus haut, si une plaque vient à casser en service, elle tombe éventuellement, mais les autres resteront en place. Suivant l'invention,, il est possible de remplacer une plaque cassée sans devoir démonter d'autres plaques. La plaque de remplacement 1" est prévue avec des dimensions plus faibles, de telle façon qu'on puisse l'introduire aisément dans l'emplacement libre qui subsiste, et dans ses faces de contact sont prévues des encoches 16 (figure 21). Les parties hachurées des figures 21, 22 et 23 représentent une coupe longitudinale effectuée au milieu des plaques. La fixation et le serrage de cette plaque 1"sont alors assurée par des cales en L 17 comme indiqué en coupe aux figures 22 et 23. Des cales plates 18 sont ensuite chassées entre la cale en L et la plaque voisine.
Enfin, la cale en L est repliée par dessus les cales plates de façon à les maintenir définitivement en place.
On peut encore prévoir un autre mode de fixation de la plaque de remplacement comme indiqué aux figures 24
<Desc/Clms Page number 13>
à 26, dont les parties hachurées représentent ioi aussi une coupe longitudinale effectuée au milieu des plaques. La plaque 1" étant introduite dans son logement (figure 24), on chasse une cale en forme de ooin 19 entre les plaques (voir figure 25) et la pointe de cette cale 19 vient se recourber dans l'encoche 16 de la plaque 1" (voir figure 26). On choisit une hauteur de cale telle que, lorsqu'elle est ohassée entre les plaques, la partie supérieure de la cale dépasse la hauteur des plaques. De cette façon, sous l'effet des chocs dus aux corps broyants, elle pénètre davantage entre les plaques et on réalise ainsi en service un auto-serrage des plaques.