Broyeur à mâchoires. La présente invention se rapporte à un broyeur<B>à</B> mâchoires ayant une mâchoire nor malement fixe et une mâchoire mobile oppo sée, pourvue de moyens pour l'actionner, les faces de broyage opposées des deux mâchoi res étant inclinées vers le même côté. Un broyeur établi suivant l'invention permet d'obtenir un produit plus uniforme que celui fourni par les broyeurs à mâchoires suivant les constructions actuelles.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin ci-annexé, dans lequel: La fig. 1 montre une élévation en bout de l'ensemble du broyeur; La fig. 2 en montre une coupe suivant la ligne<B>2-9,</B> de la fig. <B>1;</B> La fig. 3 en est une élévation latérale; La fig. 4 en est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 2, et La fig. 5 en est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 3.
Dans toute la description et dans le des sin, les parties identiques sont désignées par les mêmes signes de référence.
Le broyeur à. mâchoires représenté au des sin est monté sur une fondation A. Son bâti A' comporte des plaques de fond ou pattes A2 fixées à l'aide des boulons A3 sur la fon dation A. Les plaques ou pattes Az sont soli daires de pièces de bâti A4 dirigées vers le haut, entre lesquelles est formée une auge formant récipient, par la paroi de fond A5, les parois latérales Ae, A7 et la paroi de des sus A$ à cloison transversale A qui en des cend.
Chaque pièce de bâti A4 comporte à sa partie supérieure une partie à palier B sur laquelle est fixée au moyen de boulons BZ et d'écrous B3 la contrepartie de palier B' pour maintenir l'arbre B4 dans les paliers ainsi formés. De cette façon, l'arbre B4 est monté et fixé dans les pièces de bâti A4 entre les- quelles il est disposé transversalement et ho rizontalement. L'arbre B4 est entouré d'une douille-coussinet B' destinée à supporter l'u sure.
L'arbre B° est entouré d'un moyeu C qui peut tourner sur lui et dont s'étend le corps Cl de la mâchoire mobile. De préférence, la douille-coussinet B' est fixée au moyeu C et tourne avec celui-ci sur la surface extérieure de l'arbre B4. Le corps de mâchoire Cl a la forme d'une plaque munie d'un certain nom bre de nervures C' qui s'étendent, comme re présenté aux fig. 1 et 2, à partir du moyeu C vers le bas, le long et au-dessous de la pla que Cl.
Une connexion transversale de ces nervures C' est établie par une nervure C'1 ayant un certain nombre d'élargissements en forme de bossages percés C<B>'</B>. Les nervures <B>0'</B> se raccordent à leurs extrémités inférieu res ou extérieures à une nervure transversale Cs située un peu plus bas que la nervure C4. Une nervure similaire C7 s'étend en travers de l'extrémité inférieure de la plaque Cl, les nervures Cs et C' étant reliées par des ner vures longitudinales C8, de façon à.
former en fait une structure en châssis dont le but sera expliqué dans la suite. Des ouvertures C sont pratiquées dans des oreilles<B>Cl'</B> prévues sur les nervures C2.
Pour actionner la mâchoire mobile, un arbre commandé D est muni d'une partie ex centrique Dl. L'arbre D peut être actionné par la ou les poulies D2, mais il est évident que tout autre moyen de commande pourrait être employé. L'arbre D tourne dans des pa liers D3 formés dans les pièces de bâti op posées A'. D4 désigne des coussinets de pa lier appropriés.
La partie excentique D1 de l'arbre D est entourée par une tête fendue dont les parties D', DE sont pourvues de bos sages assemblés par les boulons D' et les écrous D3. Dans cette tête et entourant la partie excentrique Dl est prévu un coussinet fendu D comme représenté à la fig. 2.
La partie de tête Y est pourvue d'un bras sail lant Dl , à l'extrémité duquel est logé un bloc de portée D". Un bloc -de portée cor respondant D12 est logé dans la partie infé- rieure de la plaque de mâchoire Ci et un cy lindre ou rouleau D13 est interposé entre ces blocs de portée, lesquels sont évidés pour re cevoir ce rouleau et épouser la surface cylin drique de celui-ci.
Il est évident que par suite de la rotation de l'arbre D, la partie excentri que Dl imprimera au bas Dl et ainsi à. la plaque de mâchoire Cl un mouvement oscil lant ou de va-et-vient. Afin de maintenir un contact constant du rouleau D\ avec les blocs de portée D", D12 et de maintenir ainsi une connexion de commande rigide et cons tante, on a prévu la disposition suivante:
A travers les ouvertures C3 des oreilles Cl' des nervures C' s'étend un tube E dont les extrémités passent par des boulons à #illet El. L'oeillet E2 de chacun de ces bou lons est maintenu sur l'extrémité correspon dante du tube E par une rondelle I3 placée de façon appropriée sur le tube E, par exemple au moyen d'une goupille 14.
Il est à noter que les extrémités du tube E passent jusqu'en dehors du bâti et que les boulons à #illet El sont situés à l'extérieur des pièces de bâti A4. L'ouverture prévue à cet effet dans le bâti est indiquée, par exemple, en I' à la fig. 3, la grandeur de cette ouverture étant suffisante pour permettre un certain mouve ment du tube E par rapport au bâti. Cette ouverture permet également d'examiner les parties intérieures.
Chaque boulon @à #illet El passe par un bossage I' formé à l'exté rieur de la pièce de bâti A° et présentant une ouverture l' (fig. 3) à cet effet.
Une butée 18' est montée sur chaque boulon à #illet El au delà dudit bossage et présente la forme d'une rondelle épaisse qui peut être mainte nue en place par les écrous 13 vissés sur l'extrémité filetée Il des boulons à. oeillet. Entre la rondelle I$ et le bossage Is est dis posé un ressort à compression I". Ce ressort a la tendance à solliciter la plaque de mâ choire Cl vers le bas vers l'arbre D et à maintenir ainsi une connexion constante de travail et d'assise entre le rouleau D13 et les blocs de portée D\ et D\2.
Comme organe d'usure pour effectuer le broyage efficace, on a prévu une plaque de concassage G sur 1 e corps de mâchoire Cl. Les bords opposés Gl et G2 de cette plaque sont biseautés. Le bord biseauté inférieur Gt est saisi par la partie surplombante G3 au bord inférieur de la plaque Cl.
Le bord bi seauté supérieur G' est serré en place par un coin G4. Comme représenté. à la fig. -2, la plaque Cl est encore pourvue d'une face in clinée vers l'extérieur G' et le coin G4 accom plit la double fonction de tirer vers le bas le bord supérieur de la plaque G et de sollici ter celle-ci longitudinalement vers la partie surplombante G' à l'extrémité inférieure de la plaque Cl.
Le coin G4 peut être sollicité vers le bas au moyen des boulons Gg avec leurs écrous G7, les boulons passant à travers les bossages C'. G' désigne une plaque pro tectrice servant à protéger le moyeu C contre des coups de battement. Elle est montée de façon amovible sur celui-ci au moyen des boulons G ayant les écrous Gl . De même, une plaque protectrice G\ est boulonnée en G12 sur la partie inférieure de la plaque Cl au-dessous du bord inférieur de la plaque G.
La plaque de mâchoire Cl est également munie de joues latérales G\ dirigées vers le haut; et placées en alignement avec les ner vures dirigées vers le bas C'. Ces joues G\ servent à. supporter et à aligner les plaques latérales G14. Les: plaques latérales G\ ont la fonction additionnelle de guider la matière à broyer glissant entre les mâchoires et d'em pêcher un échappement latéral de celle-ci de l'espace de broyage. Ces plaques G14 qui sont amovibles et échangeables se meuvent con jointement avec l'ensemble de la mâchoire in férieure mobile.
Une mâchoire supérieure normalement fixe est située en face de la mâchoire infé rieure mobile susdécrite. On a toutefois prévu des moyens permettant un mouvement excep tionnel de la mâchoire supérieure pour le cas où des matières non concassables telles que des pièces de fer viendraient à passer dans la bouche de concassage. En se référant, par exemple, aux fig. 3 et 5, on verra que les piè ces de bâti latérales A4 sont pourvues à leurs bords supérieurs de portions K épanouies la téralement sous forme d'ailes dirigées laté ralement vers l'extérieur à partir de la pièce principale A4.
Ces ailes sont pourvues d'une partie extérieure Kl dirigée vers le bas. Leurs extrémités sont supportées, par exem ple, par les nervures K2 solidaires de la pièce A4. En outre, on a également prévu une ner vure de support intermédiaire K"'. Les por tions K sont échancrées en deux points K' pour recevoir des saillies cylindriques K4 prévues sur la pièce de support L de la pla que de mâchoire fixe.
Ces saillies K4 ont la forme de cylindres avec des élargissements coniques K6 aux extrémités extérieures (fig. 5) et des parties coniques correspondan tes K'r aux extrémités intérieures.
Les échan crures K' sont formées, comme représenté à la fig. 5, suivant la forme des parties cylin- dro-coniques K4, K' et Ks. Les saillies K4 sont normalement maintenues à la position à laquelle elles sont représentées, par les pla ques d'assemblage K$ qui leur sont superpo sées et qui ont une échancrure K16 qui com plète celle des portions K.
Ces plaques K$ sont sollicitées vers le bas contre les saillies K4 et les portions K au moyen de boulons K9. Ces boulons passent à travers les plaques K8 et les portions K en dehors des saillies K4. Des pièces de butée Kl sont prévues sur les boulons K et entre ces pièces de butée Klo et la face inférieure de l'aile K sont dis posés des ressorts à compression K". Klz dé signe des écrous de blocage vissés sur les ex trémités supérieures
des boulons K , et K" désigne des écrous vissés sur les extrémités inférieures de ces boulons. Les ressorts K" sollicitent donc normalement les plaques K8 vers le bas contre les ailes K, grâce à quoi la structure de mâchoire décrite est normale ment maintenue fixe par rapport aux pièces de bâti A4. La pièce de support L de la pla que de mâchoire dont les saillies K4 sont so lidaires est superposée à la plaque de mâ choire mobile G.
Les saillies de chaque paire de saillies K4 transversalement alignées sont assemblées l'une à l'autre par une pièce de pont supérieure Ll et par une pièce de pont inférieure L2, ces pièces de pont étant entre- toisées par des bossages L3 et par des nervu res L4. Les bossages L3 comportent des ouver tures L" pour le passage de boulons d'assem blage L6 comportant des têtes L' à leurs ex trémités inférieures et qui sont filetés à.
leur extrémité supérieure L8 pour recevoir les écrous de serrage L6. L16 désigne une plaque de butée placée au-dessus de la pièce de pont supérieure Ll et par laquelle passent les bou lons Ls. Au-dessous de cette plaque, il y a un certain nombre de rondelles élastiques ou de couches de matière souple L11, par exem ple en tissu. Cette matière plus ou moins sou ple empêche les boulons de sauter par suite de l'inertie de la plaque de mâchoire supé rieure, lorsque les ressorts sont comprimés par suite du passage d'une pièce de fer par le concasseur.
<B>31</B> désigne une pièce de support pour la plaque de mâchoire supérieure proprement dite M<B>'</B> qui y est fixée au moyen de la par tie surplombante N12 et du coin <B>31'</B> avec bou lon de fixation 1114. La. pièce de support M est pourvue à chaque extrémité d'une partie de pont transversale h15, chacune de ces par ties ayant dans ses -faces un certain nombre d'échancrures h16 avec des fentes 111',
de fa çon qu'elle puisse être accrochée sur des bou lons L6 dont les têtes L' pénètrent dans les échancrures 1t16. Entre la face supérieure de chaque partie de pont M" et la face inférieure de chaque pièce de pont Lz on a disposé une ou plusieurs rondelles en matière souple M6.
Pour obtenir une bonne lubrification des parties mobiles et empêcher l'accès de pous sière à celles-ci, on a prévu la disposition sui vante: Une enveloppe 0 dirigée vers le haut enferme les parties de connexion D16 entre l'excentrique D' et le corps C' de la mâchoire inférieure.
Cette enveloppe 0 est fixée au moyen de vis 0' au récipient à huile qui com porte les parois A', A6, !l', A6 et s'étend vers le haut autour de la pièce D1 . Elle se termine par deux parois quelque peu arquées OZ, 03 en face de rondelles ou organes d'es suyage 04, 05 sur les rebords C6, C', respec= tivement, du corps de mâchoire inférieure Ci.
Il est évident que la forme des parties oppo sées est telle que lorsque la mâchoire mo bile oscille autour de son axe d'oscillation, les rondelles ou organes d'essuyage sont en contact avec l'extérieur des parois O2, 03, de façon à empêcher tout accès de poussière à l'intérieur de l'enveloppe.
Os désigne une chi cane intérieure prévue pour toute sécurité pour maintenir la poussière qui, malgré lesdites rondelles aurait pu pénétrer dans l'enve loppe, à l'écart du palier à rouleau D". Il est évident que les moyens de garniture ou d'es suyage 04, 0<B>'</B> s'étendent en 0' le long des ailes ou nervures C8 qui relient les ailes ou nervures Cs, C', comme représenté à la fig. 4.
Un dispositif de circulation d'huile ap proprié est prévu pour délivrer l'huile du ré cipient à huile au palier à rouleau. A cet ef fet, on a prévu sur l'arbre D une roue dentée P qui commande un pignon denté Pl. L'ar bre P' de ce pignon peut actionner une pompe rotative appropriée dont la boîte-enveloppe est indiquée en P@. Cette boîte-enveloppe est reliée à. un tuyau d'alimentation d'huile P4 à travers lequel l'huile est refoulée par la pompe.
P' indique un tuyau à huile allant du récipient à huile à. la pompe et par lequel l'huile est aspirée pour être délivrée par le tuyau P4. Le tuyau P' communique avec un conduit -à huile P6 qui s'étend vers la boîte à étoupes P' et qui communique avec un ca nal axial P8 pratiqué dans l'arbre D. Une sortie P pour ledit canal P$ sert à délivrer de l'huile à la surface de portée de l'excen trique Dl.
L'huile peut s'échapper le long de la douille De et est ainsi délivrée aux paliers D4 qui sont lubrifiés de cette façon par le même courant d'huile. Un tuyau d'alimenta tion d'huile P\ s'étend vers la boîte à gar niture P" et communique par celle-ci avec le canal axial ou longitudinal P12 de l'arbre B<I>'</I>.
P13 indique des conduits de sortie d'huile passant par la surface de portée de cet arbre et allant vers la rainure P14 prévue dans le coussinet B'. P\ désigne des conduits de re tour d'huile par lesquels l'huile est ramenée vers un point adjacent au rouleau D13 qui se trouve ainsi lubrifié.
La cloison Os sert à em pêcher l'arrivée d'huile à l'organe d'essuyage <I>0<B>'</B>.</I> Pla désigne des conduits de retour d'huile venant des chambres collectrices d'huile P', dans l'une desquelles est logée la com mande de la pompe comme représenté à la fig. 1. De cette façon, toute l'huile alimen tant les paliers D'1 est ramenée au récipient à huile. P1" indique un tuyau d'admission d'huile ayant une capote P18 et qui permet de verser toute quantité d'huile désirée dans le récipient à huile.
Il est à noter que par suite de l'oscillation de la mâchoire inférieure, le volume d'air à l'intérieur du récipient à huile augmente et diminue alternativement par le fait que l'es pace intérieur du récipient à huile est ouvert vers la face inférieure de la plaque Cl. Lors que la mâchoire inférieure s'élève, il se pro duira une arrivée d'air vers l'intérieur du ré cipient à huile, et lorsque la mâchoire s'a baisse, il y aura une expulsion d'air de ce ré cipient. Pour empêcher toute admission de poussière par suite de ce mouvement d'air, le récipient à. huile comporte une admission d'air, comme représenté à la fig. 2.
Q indi que l'ouverture d'admission d'air principal du récipient, pourvue d'une plaque perforée Ql. Les perforations QZ de celle-ci sont mas quées par une membrane flexible Q3 qui per met un mouvement de l'air vers le bas à tra vers lesdites perforations, mais qui s'oppose à un mouvement de l'air vers le haut à tra vers ces perforations, parce qu'elle s'applique à plat contre la plaque Ql par l'effet de pres sions d'air intérieures.
Q4 indique un conduit s'élevant sur le dessus de la plaque Q'. Ce conduit est entouré par une boîte rectangu laire Q' ayant un fond perforé Q et renfer mant une matière filtrante Q' retenant la poussière, par exemple un amas de fibres.
Q8 indique un couvercle de fermeture qui peut être enlevé en dévissant les écrous à ai lettes Q" vissés sur des boulons à aeillet pivo tants Q". Cette disposition permet une ad mission d'air exempt de poussière à l'inté rieur du récipient à huile à travers l'ouver ture Q, alors que des moyens sont prévus pour empêcher tout mouvement rétrograde de l'air vers le haut à travers l'ouverture Q. Il résulte de cette disposition que lorsque la plaque de mâchoire Cl se soulève. de l'air est aspiré à travers l'ouverture Q. Lorsque la plaque de mâchoire retombe, de l'air est.
re foulé vers le bas autour de la garniture 0', 0', 0', de façon à chasser la poussière ou à. empêcher l'accès de poussière ou d'air chargé de poussière à l'intérieur du récipient à huile.
Comme des efforts anormaux peuvent se produire tout le long de la plaque 1L1, on a prévu une double connexion à culbutage. de façon que, soit la partie supérieure ou la par tie inférieure de la mâchoire, puisse céder en s'éloignant de la mâchoire opposée.
En sup posant qu'une grande masse de matière in- concassable tombe entre les plaques de broyage opposées et agisse sur la plaque l11 près de son extrémité supérieure, la plaque culbutera autour de la paire inférieure des pièces g4, la partie supérieure de la plaque Ilh s'éloignant de la partie supérieure de la plaque G.
D'autre part, si une masse plus pe tite de matière ou morceau inconcassable vient se coincer entre les plaques de broyage opposées près de leurs bords inférieurs, la mâchoire M peut culbuter autour de la paire supérieure des pièces K'1. Il est possible. mais pas vraisemblable, qu'une masse incon- cassable puisse venir en contact avec la par tie centrale de la mâchoire M et obliger les deux extrémités de celle-ci à se soulever à la fois.
En tout cas, un pareil mouvement de soulèvement serait tellement faible que lors de sa cessation, les ressorts K11 ramèneraient la pièce K8 à sa position initiale et il ne se produirait pas de déplacement permanent des pièces g'1.
L'excentrique Dl actionne la mâchoire in férieure, de façon qu'elle se rapproche et s'é loigne alternativement de la mâchoire supé rieure. La matière à broyer est amenée par en haut en descendant librement sous l'effet de la gravité pour remplir l'espace de broyage entre les plaques opposées. La mâchoire in férieure est mue sur une course telle avec une vitesse telle qu'elle s'écarte de la mâchoire su- périeure plus rapidement que la matière ne puisse tomber. Les particules tomberont gé néralement de la mâchoire supérieure vertica lement vers en bas, après que la mâchoire in férieure a été retirée, jusqu'à ce qu'elles frappent de nouveau la mâchoire inférieure.
Elles glisseront alors vers le bas, le long de la face supérieure de la mâchoire inférieure, jusqu'à ce que la mâchoire inférieure re vienne de nouveau suffisamment près de la mâchoire supérieure pour saisir les particules entre les deux mâchoires. Lorsque la mâ choire inférieure atteint une position dans la quelle la distance entre sa surface et celle de la mâchoire supérieure est égale au diamètre général des particules entre les deux mâ- choires, le mouvement descendant des parti cules cesse, et elles seront de nouveaubroyées. Cette action alternante de chute verticale et de mouvement de broyage continue jusqu'à ce que les particules broyées s'échappent de la,
zone de broyage et passent vers le bas en tra vers du bord inférieur de la plaque inférieure G, et par-dessus le déviateur G11.
Afin d'obtenir uni calibrage déterminé pour les particules broyées, on prévoit une zone de parallélisme X dans les parties infé- iieures des mâchoires opposées, zone dans la quelle les faces opposées des plaques sont pa rallèles en leur endroit de plus grand rappro chement.
La longueur de cette zone de paral lélisme dépend de deux facteurs principaux: premièrement de la vitesse imprimée à la ma tière par gravité, et deuxièmement de l'inter valle de temps entre les coups de broyage pendant lequel la matière est libre de tomber lorsqu'elle est relâchée par la distance crois sante entre les mâchoires opposées et pendant lequel elle glisse le long ou se meut en tra vers de la mâchoire inférieure avant le broyage. Cet intervalle de temps est déter miné par la vitesse de fonctionnement de la machine.
La longueur de la zone de parallé lisme devra être telle que toute la matière qui y passe reste :suffisamment longtemps dans la zone pour être saisie au moins une fois entre les deux mâchoires au moment de leur plus grand rapprochement. La distance maximum entre les mâchoi res opposées est beaucoup plus grande que la grandeur de grain finale de la matière en voie de broyage.
Dans chaque procédé de-broyage, la pro duction de particules fines ou de poussière est inévitable, mais cette dégradation est réduite à un minimum dans la machine représ-#3niée. Comme les particules tombent de la mâchoire supérieure surplombante sur la mâchoire in férieure, elles ont la tendance à s'étendre sur la surface de la mâchoire inférieure et à glis- gler ou rouler librement vers le bas sur celle- ci. De cette façon, lorsque la matière est broyée, les particules n'ont pas la tendance à se superposer les unes aux autres et à se re lier en masse compacte, mais sont librement étendues ou étalées dans la zone de broyage.
Les plus grandes particules font davantage saillie sur la surface de la mâchoire infé rieure que les plus petites et sont par suite broyées les premières. Des particules qui ont été broyées pour une raison quelconque au coup de broyage précédent à une grandeur inférieure à la distance minimum de réglage entre les deux mâchoires ne seront pas broyées du tout au coup suivant. La course de la mâchoire inférieure, comprend une course de transport sur laquelle la matière n'est pas grippée, et une course de broyage qui continue à partir du commencement du grippement en broyage jusqu'à l'achè vement de l'action de broyage de la mâchoire. Ladite course de broyage active est en général sensiblement plus petite que ladite course de transport et dimi nue en outre progressivement du haut en bas dans la zone de broyage.
Il en est ainsi parce que la matière est successivement ré duite à une grandeur de plus en plus petite. Par exemple, lors d'une fine réduction, si le mouvement au bord inférieur de la mâchoire inférieure était de 6,25 cm, la course de broyage active ne sera pas de plus de 6 mm environ.
Afin de maintenir l'avancement de la ma tière à travers la zone de broyage et pour em pêcher que de petites particules ne viennent se coincer autour des bords des mâchoires, la mâchoire inférieure est munie de prolonge ments latéraux dirigés vers le haut G13 qui supportent les plaques-joues G14. Ces plaques- joues sont de préférence amovibles et échan- geables et peuvent être établies en toute ma- tière appropriée, par exemple en manganèse.
En supposant que la matière soit enfermée entre la mâchoire supérieure Mi et les plaques-joues G14, lorsque la mâchoire infé rieure descend, les plaques-joues se meuvent vers le bas avec la mâchoire inférieure et ten dent à attirer la matière enfermée vers le bas et-, à la détacher du bord de la mâchoire supé rieure. Quand l'ouverture entre les parties M et G augmente, cette matière peut tomber la téralement dans cet espace ouvert croissant et passe dans la zone de broyage. A chaque course de la mâchoire inférieure, les plaques joues dégagent la matière enfermée et ten dent à la rameer dans la zone de broyage.
Ceci est particulièrement avantageux dans les opérations de fines réductions pour empêcher que des pièces trop grandes ne viennent se faufiler vers le bas le long des bords des pla ques des mâchoires.