CA2116892C - Crusher with annular working surface, rotating cylinders and wear plates - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les broyeurs comprenant une piste annulaire (12) revêtue de plaques d'usure (14) et sur la surface intérieure de laquelle roulent un ou plusieurs rouleaux (16) qui sont pressés sur la piste par leur poids ou la force centrifuge ou par des moyens externes tels que vérins ou ressorts. Pour diminuer les risques de rupture des plaques d'usure sous l'action des rouleaux, qui exercent une pression élevée, les plaques d'usure (14) comportent une face intérieure ou face de travail dont la forme correspond à celle de la surface de roulement de la piste et une face extérieure ou face d'appui plane, et la partie du corps du broyeur (10) supportant la piste (12) a une surface intérieure prismatique (30) sur laquelle reposent les pièces d'usure.The invention relates to mills comprising an annular track (12) coated with wear plates (14) and on the inner surface of which roll one or more rollers (16) which are pressed on the track by their weight or centrifugal force or by external means such as cylinders or springs. To reduce the risk of rupture of the wear plates under the action of the rollers, which exert a high pressure, the wear plates (14) have an inner face or working face whose shape corresponds to that of the surface of track bearing and an outer face or planar bearing face, and the part of the body of the crusher (10) supporting the track (12) has a prismatic inner surface (30) on which the wearing parts rest.

Description

La présente invention concerne les broyeurs comprenant une piste annulaire sur la surface intérieure de laquelle roulent un ou plusieurs rouleaux qui sont pressés sur la piste par leur poids ou la force centrifuge ou par des moyens externes tels que vérins ou ressorts de façon à
assurer le broyage par écrasement des matières se trouvant sur la piste.
Pour éviter une usure trop rapide de la piste, celle-ci peut être revêtue de plaques en métal dur. A cause de leur dureté, il n'est généralement possible d'usiner sur ces plaques que des surfaces planes, sur des machines à
rectifier. Les surfaces cylindriques par lesquelles ces plaques s'appuient sur l'anneau ou le tambour qui les supporte sont donc brutes de fonderie et leur portée n' est généralement pas parfaite. La pression élevée qu'exercent les rouleaux sur les plaques pendant la marche du broyeur risque donc de provoquer leur rupture. Ce risque est accentué par le fait que les plaques sont généralement percées de trous pour le passage des vis ou boulons servant à leur fixation sur l'anneau ou le tambour et qui diminuent leur résistance mécanique.
Le but de la présente invention est d'éliminer ce risque en assurant une portée parfaite des plaques sur l'anneau ou le tambour qui les supporte et en supprimant tous moyens de fixation, tels que vis ou boulons, des plaques sur leur support.
La présente invention vise un broyeur comprenant une piste annulaire et au moins un rouleau qui roule sur cette piste lorsque le broyeur est en marche et dans lequel la piste a une surface de roulement et est formée par des plaques d'usure supportées par un corps cylindrique, les r~

la plaques d'usure comportant une face intérieure concave ayant une forme correspondante à celle de la surface de roulement de la piste, caractérisé en ce que le corps du broyeur a une partie supportant la piste, cette partie ayant une surface intérieure prismatique, les plaques d'usure comportant une face extërieure plane qui repose sur une face de ladite surface prismatique.
Selon la présente invention, il est également prévu une plaque d'usure pour broyeur comprenant une piste annulaire et au moins un rouleau apte à rouler sur cette piste, caractérisée en ce qu'elle comporte une face intérieure concave et une face extérieure plane (20, 20') apte à venir s'appliquer sur une face plane (32, 32') du corps du broyeur.
La surface prismatique peut être usinée sur le corps du broyeur ou constituée par des cales rapportées sur celui-ci et comportant une face extérieure cylindrique, adaptée à la surface intérieure cylindrique du corps du broyeur, et une face intérieure plane.
La directrice de la surface prismatique pourra être un polygone régulier et chaque plaque de blindage comprendra une surface d'appui plane dont la largeur sera égale à celle des faces de la surface prismatique, et des faces avant et arrière situées dans deux plans contenant l'axe de la piste et les arêtes de la surface prismatique.
En variante, la surface prismatique pourra comporter une série de redans régulièrement répartis sur la périphérie du corps du broyeur et, entre les redans, des faces d'appui planes pour les plaques d'usure, et celles-ci auront une épaisseur croissant de ~1 16892 l'avant vers l'arrière et des faces avant et arrière situées dans des plans contenant l'axe de la piste et les faces de la surface prismatique constituant les redans. De préférence, dans cette forme de réalisation, la face avant de chaque plaque sera perpendiculaire à sa face extérieure ou face d'appui; et chaque face d'appui plane de la surface prismatique sera perpendiculaire à la face Formant redan située immédiatement à l'avant.
Les plaques sont de préférence maintenues latéralement, pour empêcher le déplacement des plaç~ues dans une direction parallèle à l'axe de la piste, par des anneaux de butée fixés sur le corps du broyeur.
Les jeux entre les plaques, nécessaires au montage, pourront être comblés avec une résine époxyde.
La description qui suit se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à
titre d'exemple non-limitatif, deux formes de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure 1 est une vue partielle, en coupe transversale, d'un broyeur horizontal à rouleau dont la piste de broyage est conçue conformément à l'invention;
La figure 2 est une vue en perspective d'une plaque d'usure et d'une cale de la piste de broyage du broyeur de la figure 1;
La figure 3 est une coupe suivant 3-3 du broyeur de la figure 1;
La figure 4 est une vue analogue à la figure 1 d'une autre forme de réalisation de la piste de broyage; et La figure 5 est une vue en perspective d'une plaque d'usure et d'une cale de la piste de broyage du broyeur de la figure 4.
Le broyeur dont la figure 1 ne donne qu'une représentation partielle est du type décrit dans le brevet français n° 90.14 004. I1 comporte un corps rotatif constitué par une courte virole cylindrique 10, à axe horizontal, supportant, intérieurement, une piste de broyage 12 et un rouleau 16 maintenu dans une position fixe, qui roule sur cette piste et est pressé sur celle-ci par des ressorts ou des vérins. Le sens de rotation de la piste est indiqué par une flèche sur les figures 1 et 4.
La piste de broyage est constituée par des plaques d'usure 14 en métal dur disposées côte-à-côte pour former une surface cylindrique de roulement à axe horizontal.
Chaque plaque comprend une face intérieure cylindrique concave 18, une face extérieure plane 20, deux faces latérales 22 et 24 perpendiculaires à l'axe de la piste et une face avant 26 et une face arrière 28 qui sont situées dans deux plans contenant l'axe X - X The present invention relates to shredders comprising an annular track on the inner surface of which roll one or more rolls which are pressed on the track by their weight or centrifugal force or by external means such as cylinders or springs so as to ensure crushing by crushing of the materials found on the track.
To avoid too rapid wear of the track, it can be coated with hard metal plates. Because of their hardness, it is generally not possible to machine on these plates as flat surfaces, on machines rectify. The cylindrical surfaces through which these plates rest on the ring or the drum which supports are therefore foundry gross and their range is generally not perfect. The high pressure exerted the rollers on the plates during the operation of the crusher therefore risks causing them to break. This risk is accentuated by the fact that the plates are generally drilled holes for the passage of screws or bolts used to their attachment to the ring or the drum and which decrease their mechanical resistance.
The object of the present invention is to eliminate this risk by ensuring a perfect range of the plates on the ring or the drum that supports them and removing any means of fixing, such as screws or bolts, plates on their support.
The present invention relates to a crusher comprising an annular track and at least one roller which rolls on this track when the grinder is running and in which the track has a running surface and is formed by wear plates supported by a cylindrical body, the r ~

the wear plates with a concave inner face having a shape corresponding to that of the surface of track bearing, characterized in that the body of the grinder has a part supporting the track, this part having a prismatic interior surface, the plates wear with a flat outer face which rests on one face of said prismatic surface.
According to the present invention, it is also provided a wear plate for grinder comprising a track annular and at least one roller capable of rolling on this track, characterized in that it has a face concave interior and a flat exterior face (20, 20 ') able to be applied on a flat face (32, 32 ') of the body of the crusher.
The prismatic surface can be machined on the body of the crusher or made up of shims attached to the latter and comprising a cylindrical outer face, adapted to the cylindrical inner surface of the body of the grinder, and a flat inner face.
The director of the prismatic surface can be a regular polygon and each armor plate include a flat support surface whose width will be equal to that of the faces of the prismatic surface, and front and back sides located in two planes containing the axis of the runway and the edges of the prismatic surface.
Alternatively, the prismatic surface may have a series of steps regularly distributed over the periphery of the mill body and, between the steps, flat bearing faces for the wear plates, and these will have an increasing thickness of ~ 1 16892 front to back and front and back faces located in planes containing the axis of the runway and the faces of the prismatic surface constituting the steps. Of preference, in this embodiment, the front face of each plate will be perpendicular to its outer face or bearing face; and each flat bearing face of the surface prismatic will be perpendicular to the Formant redan face located immediately in front.
The plates are preferably held laterally, to prevent the displacement of the pla ~ ues in a direction parallel to the axis of the track, by stop rings fixed on the body of the mill.
The clearances between the plates, necessary for mounting, can be filled with an epoxy resin.
The following description refers to the accompanying drawings which show, at title non-limiting example, two embodiments of the invention and on which Figure 1 is a partial view, in cross section, of a grinder horizontal roller with a grinding track designed in accordance with the invention;
Figure 2 is a perspective view of a wear plate and a shim the grinding track of the grinder of FIG. 1;
Figure 3 is a section on 3-3 of the crusher of Figure 1;
Figure 4 is a view similar to Figure 1 of another form of realisation of the grinding track; and Figure 5 is a perspective view of a wear plate and a shim the grinding track of the crusher of figure 4.
The crusher of which Figure 1 gives only a partial representation is of the type described in French patent n ° 90.14 004. I1 has a body rotary consisting of a short cylindrical ferrule 10, with horizontal axis, internally supporting, a track of grinding 12 and a roller 16 held in a fixed position, which rolls on this track and is pressed on it by springs or cylinders. The direction of rotation of the track is indicated by an arrow in Figures 1 and 4.
The grinding track is made up of hard metal wear plates 14 arranged side by side to form a cylindrical rolling surface with an axle horizontal.
Each plate includes a concave cylindrical inner face 18, a face outdoor plane 20, two lateral faces 22 and 24 perpendicular to the axis of the runway and a face front 26 and a rear face 28 which are located in two planes containing the X - X axis

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de la piste. L'avant et l'arrière d'une plaque sont définis par référence au sens de rotation de la piste, l'avant étant la partie de la plaque qui passe en premier sous le rouleau 16;
cette définition reste valable pour les broyeurs dans lesquels la piste est fixe et le rouleau est animé d'un mouvement de rotation autour de l'axe du broyeur.
Chaque plaque repose par sa face extérieure, qui constitue une surface d'appui, sur une cale 30 rapportée sur la virole. Chaque cale comprend une surface intérieure plane 32 et une surface extérieure cylindrique 34, de même rayon que la surface intérieure de la virole 10. Les cales sont fixées sur la virole, par exemple par soudage.
Elles forment une surface prismatique dont la directrice est un polygone régulier et dont les faces ont une largeur égale à celle de la face d'appui des plaques 14 augmentée des jeux nécessaires pour le montage des plaques, de sorte que les plans des faces avant et arrière des plaques contiennent, en pratique, les arêtes 35 de la surface prismatique.
Suivant la largeur de la piste, elle peut être formée d'une ou plusieurs rangées circulaires de plaques et chaque cale peut supporter une seule plaque ou les plaques adjacentes de plusieurs rangées.
Les plaques sont maintenues latéralement par deux anneaux de butée 36 soudés sur la virole (voir figure 3). Aucun' autre moyen de fixation, tel que des boulons, n'est nécessaire, les plaques étant maintenues en place par effet de voûte, la forme prismatique de la surface des supports définis par les cales interdisant par ailleurs le déplacement circonférentiel de l'ensemble des plaques par rapport aux cales.
Au lieu d'être formée par des cales rapportées sur la virole, la surface prismatique sur laquelle reposent les plaques d'usure 14 pourrait être usinée directement sur la virole ou sur une anneau rapporté sur la virole.
Dans la forme de réalisation de la figure 4, les cales 30' ont une épaisseur plus grande à l' avant qu' à l' arrière, de sorte qu' elles forment une surface prismatique à
redans, la face intérieure plane 32' des cales, qui sert d'appui aux plaques d'usure 14', étant perpendiculaire à leur face avant 40 constituant un redan et située dans un plan contenant l'axe X - X de la piste. Par voie de conséquence, les plaques d'usure 14' sont plus épaisses à l'arrière qu'à l'avant et leur face extérieure 20' est perpendiculaire à leur face avant 26'.
Grâce à cette conception, la composante parallèle à la face d'appui d'une plaque des forces radiales exercées par le rouleau 16, a toujours le même sens, de l'avant vers 2 ..

of the track. The front and back of a plate are defined by reference to sense of rotation of the track, the front being the part of the plate which passes first under the roller 16;
this definition remains valid for shredders in which the track is fixed and roller is rotated around the axis of the mill.
Each plate rests by its outer face, which constitutes a surface support, on a shim 30 attached to the ferrule. Each wedge includes a surface interior plane 32 and a cylindrical outer surface 34, of the same radius as the area inside of the ferrule 10. The shims are fixed on the ferrule, for example by welding.
They form a prismatic surface whose director is a polygon regular and whose the faces have a width equal to that of the bearing face of the plates 14 increased by clearances required for mounting the plates, so that the planes of the faces before and rear of the plates contain, in practice, the edges 35 of the surface prismatic.
Depending on the width of the track, it can be made up of one or more rows circular plates and each block can support a single plate or plates adjacent to several rows.
The plates are held laterally by two welded stop rings 36 on the ferrule (see Figure 3). No other means of attachment, such as bolts, is necessary, the plates being held in place by arching effect, the shape prismatic of the surface of the supports defined by the shims otherwise prohibiting the displacement circumferential of all the plates relative to the shims.
Instead of being formed by shims attached to the ferrule, the surface prismatic on which the wear plates 14 rest could be machined directly on the ferrule or on a ring attached to the ferrule.
In the embodiment of Figure 4, the shims 30 'have a thickness more large at the front than at the rear, so that they form a surface prismatic to steps, the flat inner face 32 'of the shims, which serves as a support for the plates wear 14 ', being perpendicular to their front face 40 constituting a step and located in a map containing the X - X axis of the track. As a result, the plates of wear 14 'are thicker at the rear than at the front and their outer face 20 'is perpendicular to their front panel 26 '.
Thanks to this design, the component parallel to the bearing face of a plate radial forces exerted by the roller 16, always has the same direction, of forward towards

3 v l'arrière, lorsque la génératrice le long de laquelle ces forces sont appliquées se déplace du bord avant au bord arrière de la plaque par suite de la rotation de la piste. Les plaques de blindage restent donc toujours en butée contre les redans formés par la face frontale des cales, et on évite les déplacements alternatifs des plaques qui créeraient des chocs et pourraient provoquer leur détérioration.
Les jeux entre les plaques, nécessaires au montage, peuvent être comblés par une résine époxyde pour éviter qu'ils ne soient remplis de manière anarchique par la matière broyée au démarrage du broyeur.
Au lieu d'être cylindrique, la surface de roulement de la piste pourrait être torique ou tronconique ou formée de plusieurs surfaces cylindriques de diamètres différents, et il est bien évident que la forme de la surface intérieure des plaques dépendra de celle de la surface de roulement.
Il est bien entendu que les formes de réalisation découlant de celles décrites ci-dessus par la substitution de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. I1 est rappelé, par ailleurs, que l'invention s'applique aussi aux broyeurs dans lesquels la piste est fixe et le rouleau est entraîné en rotation autour de l'axe de la piste, ainsi qu'aux broyeurs comportant une piste à axe vertical. 3 v the back when the generator along which these forces are applied moves from the front edge to the rear edge of the plate due to the rotation of the track. The plaques shielding therefore always remain in abutment against the steps formed by the front face wedges, and we avoid the alternative displacements of the plates which would create shocks and could cause their deterioration.
The gaps between the plates, necessary for mounting, can be bridged by a epoxy resin to prevent them from being filled in an anarchic way by matter crushed when the crusher starts.
Instead of being cylindrical, the running surface of the track could be toric or frustoconical or formed of several cylindrical surfaces of diameters different, and it is obvious that the shape of the interior surface of the plates will depend of that of the running surface.
It is understood that the embodiments arising from those described this-above by the substitution of equivalent technical means enter the frame of the invention. I1 is reminded, moreover, that the invention also applies to the shredders in which the track is fixed and the roller is rotated around the axis of the runway, as well as shredders with a track with a vertical axis.

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Claims (10)

1. Broyeur comprenant une piste annulaire et au moins un rouleau qui roule sur cette piste lorsque le broyeur est en marche et dans lequel la piste a une surface de roulement et est formée par des plaques d'usure supportées par un corps cylindrique, les plaques d'usure comportant une face intérieure concave ayant une forme correspondante à celle de la surface de roulement de la piste, caractérisé en ce que le corps du broyeur a une partie supportant la piste, cette partie ayant une surface intérieure prismatique, les plaques d'usure comportant une face extérieure plane qui repose sur une face de ladite surface prismatique. 1. Crusher comprising an annular track and at minus one roller that rolls on this track when the grinder is running and in which the track has a surface bearing and is formed by wear plates supported by a cylindrical body, the wear plates having a concave inner face having a shape corresponding to that of the rolling surface of the track, characterized in that the body of the mill has a part supporting the track, this part having a surface prismatic interior, the wear plates having a flat outer face which rests on one face of said prismatic surface. 2. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé
en ce que 1a surface prismatique est formée sur des cales rapportées sur la surface intérieure du corps du broyeur et comprenant une face extérieure cylindrique, de même rayon que la surface intérieure du corps du broyeur et une face intérieure plane. 2. Crusher according to claim 1, characterized in that the prismatic surface is formed on shims reported on the inner surface of the mill body and comprising a cylindrical outer face, of the same radius than the inside surface of the mill body and one side flat interior. 3. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la surface prismatique est usinée sur le corps du broyeur. 3. crusher according to claim 1, characterized in that the prismatic surface is machined on the body of the grinder. 4. Broyeur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface prismatique a une directrice qui est un polygone régulier, la face extérieure plane des plaques ayant une largeur pratiquement égale à
celle des faces planes de la surface prismatique, les plaques ayant des faces avant et arrière situées dans des plans contenant un axe de la piste et des arêtes de la surface prismatique. 4. crusher according to claim 2 or 3, characterized in that the prismatic surface has a directrix which is a regular polygon, the outer face plane plates having a width practically equal to that of the plane faces of the prismatic surface, the plates having front and rear faces located in planes containing an axis of the runway and edges of the prismatic surface. 5. Broyeur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface prismatique comporte des redans régulièrement répartis en périphérie du corps du broyeur et, entre les redans, des faces d'appui planes pour les plaques d'usure, et en ce que ces plaques ont une épaisseur qui croît de l'avant vers l'arrière et des faces avant et arrière situées dans des plans contenant l'axe de la piste et des faces de la surface prismatique constituant les redans. 5. Crusher according to claim 2 or 3, characterized in that the prismatic surface has steps regularly distributed around the periphery of the body grinder and, between the steps, flat bearing faces for the wear plates, and in that these plates have a thickness that increases from front to back and faces front and rear located in planes containing the axis of the track and faces of the prismatic surface constituting the steps. 6. Broyeur selon la revendication 5, caractérisé
en ce que la face avant des plaques est perpendiculaire à
leur face extérieure et les faces de la surface prismatique constituant les redans sont perpendiculaires aux faces planes de cette surface prismatique servant d'appui aux plaques. 6. Crusher according to claim 5, characterized in that the front face of the plates is perpendicular to their outer face and the faces of the prismatic surface constituting the steps are perpendicular to the faces planes of this prismatic surface serving to support the plates. 7. Broyeur selon la revendication 6, caractérisé
en ce que la surface prismatique est constituée par des cales rapportées sur le corps du broyeur, les cales ayant une épaisseur plus grande à l'avant qu'à l'arrière. 7. crusher according to claim 6, characterized in that the prismatic surface consists of shims attached to the body of the mill, the shims having greater thickness at the front than at the rear. 8. Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les plaques d'usure sont maintenues latéralement par des anneaux de butée fixés sur le corps du broyeur. 8. Crusher according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the wear plates are laterally held by stop rings fixed on the body of the crusher. 9. Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que des joints entre les plaques d'usure sont remplis d'une résine. 9. Crusher according to any one of claims 1 to 8, characterized in that seals between the wear plates are filled with resin. 10. Utilisation d'une plaque d'usure comprenant une face intérieure concave et une face extérieure plane pour constituer la piste d'un broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, la face extérieure plane des plaques s'appuyant sur les faces planes de la surface prismatique du corps du broyeur. 10. Use of a wear plate including a concave inner face and a flat outer face to constitute the track of a grinder according to one any of claims 1 to 9, the outer face plane of the plates resting on the plane faces of the prismatic surface of the mill body.