Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02295712 1999-12-21
WO 99/01222 PCT/FR98101354
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TITRE : Dispositif d'alimentation d'installation de traitement de matière et
broyeur vibrant à cône vertical équipé d'un tel dispositif.
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation
d'installation de traitement de matière ainsi qu'un broyeur vibrant à cône
vertical équipé d'un tel dispositif.
Toutefois, bien que plus particulièrement prévu pour de telles
applications, ledit dispositif d'alimentation pourra égaiement être utilisé,
notamment, avec d'autres types de broyeurs et de concasseurs.
Pour qu'un broyeur vibrant à cône puisse fonctionner
correctement, il est préférable que la machine travaille en charge, c'est-à-
dire
que sa chambre de broyage soit continuellement gavée en matériaux. Un soin
tout particulier doit donc être apporté à fa conception de son alimentation.
Actuellement, le plus classique des systèmes d'alimentation
est la goulotte fixée sur l'appareil lui-même. La forme et les dimensions
peuvent varier selon la technologie du broyeur.
Si ces dispositifs permettent d'assurer le gavage de la
chambre de broyage, ils ont toutefois pour inconvénients d'engendrer une
pression statique, due notamment à la masse des matériaux, qui nuit à
l'efficacité de la machine et en limite les performances.
Pour pallier ces inconvénients, certains dispositifs ont été
imaginés tels que, par exemple, ceux présentant une goulotte tournante.
Un autre disposüif a également été mis au point consistant en
une petite trémie solidaire du broyeur à cône, mais présentant un fond plat
équipé de deux disques horizontaux.
L'un des disques est fixe et solidaire de la paroi verticale
cylindrique, et comporte des ouvertures en forme d'arcs de spirale centrées
sur l'arc du disque. Le deuxième disque mobile comporte les mêmes
ouvertures mais un peu plus larges.
Le déplacement de ce disque par un vérin permet ainsi de
contr8ler partiellement les owertures en distribuant !alimentation dans la
chambre de broyage.
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Un autre dispositif connu est constitué par une cheminée
débouchant sur une plaque distributrice, prévue au-dessus du broyeur et
solidaire ou non du cône central dudit broyeur, de façon à répartir la matière
qui s'écoule dans la chambre de concassage autour du cône.
De tels dispositifs présentent toutefois l'inconvénient,
notamment, de ne permettre de traiter que des granulométries fines.
Par ailleurs, dans les trémies ou silos de stockage, il est
connu des dispositifs de vidange présentant un équipement central cônique à
la base de la trémie, destiné à vibrer pour faciliter l'écoulement des
matières
stockées lorsqu'elles ont tendance à coller et/ou à former des voûtes. La
matière est ensuite recentrée avant sa sortie de la trémie.
On constate donc que l'ensemble des dispositifs évoqués ci-
dessus entraîne, lorsqu'ils sont utilisés avec un broyeur à cône, la présence
de matière au niveau de la partie supérieure dudit cône engendrant ainsi des
efforts générateurs d'usure, de consommation d'énergie et de sollicitations
mécaniques importantes, éventuellement inutiles.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif
d'alimentation qui pallie les inconvénients précités et permette de protéger
certains organes de l'installation équipée dudit dispositif, notamment des
phénomènes d'usure.
Un autre but de la présente invention est de proposer un
dispositif d'alimentation qui puisse être utilisé avec des matériaux
présentant
une granulométrie pouvant varier dans un large intervalle.
Un autre but de la présente invention est de proposer un
dispositif qui permette d'effectuer une alimentation en continu de
l'installation
équipée dudit dispositif, tout en contrôlant la pression statique.
Un autre but de la présente invention est de proposer un
broyeur vibrant à cône, équipé d'un dispositif d'alimentation, dans lequel
l'usure dans les parties supérieures, éventuellement non actives, du cône soit
diminuée ou supprimée.
Un autre but de la présente invention est de proposer un
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broyeur vibrant à cône, équipé d'un dispositif d'alimentation, dans lequel les
sollicitations mécaniques sur le cône soient fortement réduites et/ou
déplacées.
Un autre but de la présente invention est de proposer un
broyeur vibrant à cône, équipé d'un dispositif d'alimentation, dans lequel on
puisse contrôler la pression statique à l'intérieur de la chambre de broyage.
D'autres buts et avantages de la présente invention
apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à
titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.
Selon l'invention, le dispositif d'alimentation d'installation de
traitement de matière te! que, notamment, broyeur, comprend une enveloppe
extérieure et une cloche, prévue au moins intérieurement dans ladite
enveloppe extérieure et assujettie à cette dernière, ladite cloche étant
prévue
orientée sensiblement parallèlement à la direction d'écoulement de la matière,
de manière à permettre une déviation de ladite matière pour protéger des
organes, prévus en aval, de ladite installation.
L'invention vise également un broyeur vibrant à cône vertical
équipé d'un tel dispositif d'alimentation.
Elle sera mieux comprise à la lecture de la description
suivante, accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante
et parmi lesquels
- la figure 1 décrit, selon une vue de coupe radiale
schématique, un premier exemple de réalisation du dispositif d'alimentation
conforme à l'invention,
- la figure 2 décrit; selon une vue de coupe radiale
schématique, un second exemple de réalisation du dispositif d'alimentation
conforme à l'invention,
- la figure 3 décrit, selon une coupe radiale schématique, un
troisième exemple de réalisation du dispositif d'alimentation conforme à
l'invention,
- la figure 4 détaille l'exemple de réalisation représenté à la
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figure 1 précédente,
- la figure 5 détaille l'exemple de réalisation représenté à la
figure 2 précédente.
La présente invention est relative à un dispositif d'alimentation
d'installation de traitement de matière tel que, notamment, broyeur. II s'agit
ainsi, par exemple, d'un dispositif d'alimentation dans lequel l'écoulement de
la matière est facilitée par des vibrations engendrées par ladite
installation.
Comme représenté aux figures 1 à 3, le dispositif
d'alimentation 1, conforme à l'invention, d'une installation 2 de traitement
de
matière, comprend une enveloppe extérieure 3. Cette dernière est située, par
exemple, sous une trémie de stockage 4 à partir de laquelle ladite matière
s'écoule, notamment, par gravité.
Ladite enveloppe extérieure 3 présente, par exemple, une
forme de symétrie de révolution, notamment tronconique ou cylindrique. Son
axe de symétrie 5 est orienté, par exemple, sensiblement verticalement,
notamment dans le prolongement de l'axe longitudinal de ladite trémie 4 etlou
de celui de ladite installation 2 qui sont eux aussi, éventuellement, prévus
sensiblement verticaux.
Selon l'invention, ledit dispositif d'alimentation 1 comprend
également un élément en forme de cloche 6, prévu au moins intérieurement
dans ladite enveloppe extérieure 3 et assujetti à cette dernière. Ladite
cloche
6 est prévue orientée sensiblement parallèlement à la direction d'écoulement
de la matière. Celte-ci peut ainsi être déviée, selon les flèches repérées 7,
8
permettant de la sorte de protéger des organes 9 de ladite installation 2.
En effet, le ou lesdits organes qui sont prévus en aval, ne
sont, au moins partiellement, plus en contact avec la matière. Par « prévus en
aval », on entend, notamment, que lesdits organes 9 se trouvent en aval dudit
dispositif d'alimentation 1, sous ladite cloche 6, et/ou, comme représentés,
sont coiffés par ladite cloche 6.
Ladite cloche 6 est prévue, notamment, affleurante etlou
débouchante en sortie de ladite enveloppe extérieure 3. Elle favorise ainsi
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une répartition annulaire de la matière. Par ailleurs, ladite cloche 6
présente,
par exemple, une forme de symétrie de révolution,notamment cylindrique ou
cyGndrocônique.
Selon les différents exemples de réalisation illustrés,
5 l'écoulement de matière s'effectue verticalement et l'axe de symétrie 10 de
ladite cloche 6 est prévu lui aussi, comme il ressort des explications données
plus haut, orienté sensiblement dans la même direction.
Ladite enveloppe extérieure 3 et ladite cloche 6 sont
assujetties l'une à l'autre, notamment, à l'aide d'ailes 11, prévues
verticales et
réparties régulièrement autour dudit axe de symétrie 10 de ladite cloche 6.
Le dispositif d'alimentation 1 conforme à l'invention comprend
ainsi, notamment, trois dites ailes 11, disposées en étoiles et espacées
chacune de 120 ° ou quatre dites ailes 11, espacées de 90 °.
Lesdites ailes 11 pourront être prévues, éventuellement,
orientables par exemple par pivotement chacune autour d'un axe
sensiblement horizontal. Elles permettront ainsi, notamment de régler le débit
de matière, en obturant plus ou moins le passage entre la cloche 6 et
l'enveloppe extérieure 3, et de modérer la charge statique.
Comme illustrée, ladite enveloppe extérieure 3, ladite cloche
6 et/ou ledit organe 9 sont, par exemple, coaxiaux.
Si l'on se reporte maintenant à la figure 4, on constate que,
selon un premier mode de réalisation, ladite enveloppe extérieure 3 est
monobloc. Selon un autre mode de réalisation, illustré à la figure 5, ladite
enveloppe extérieure 3 est constituée d'un élément inférieur 12, appelé dans
la suite du texte goulotte, et d'un élément supérieur 13, débouchant dans
ladite goulotte 12.
Par ailleurs, comme illustré aux figures 1, 3 et 4, ladite cloche
6 est, par exemple, monobloc ou, comme illustré aux autres figures,
constituée d'une coupole 14 et d'un élément tubulaire 15, s'encastrant dans
ladite coupole 14.
Lorsque l'enveloppe extérieure 3 est formée, comme
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précédemment évoquée, de deux éléments 12, 13 indépendants, ladite
cloche 6, quand elle est monobloc, et/ou sa coupole 14, quand elle ne l'est
pas, sont notamment, assujetties audit élément supérieur 13. Quant audit
élément tubulaire 15, il est rapporté, par exemple, sur ladite goulotte 12.
Selon certaines applications, il pourra être également
envisagé de prévoir une cloche 6 remontant en amont de ladite enveloppe
extérieure 3 et débouchant ainsi, par exemple, dans la trémie 4.
La présente invention concerne également un broyeur vibrant
2 à cône vertical 16 et chambre de concassage 17 équipé d'un dispositif
d'alimentation 1 tel que décrit plus haut.
Comme précédemment évoqué, ledit dispositif 1 est prévu
entre une trémie de stockage 4 et ledit broyeur 2 et permet l'alimentation en
matiére de ce dernier notamment sous l'effet conjugué de la gravité et/ou des
vibrations que génère ledit broyeur 2.
La cloche 6 dudit dispositif d'alimentation 2 est prévue, par
exemple, au-dessus de la chambre de concassage 17 dudit broyeur 2 et
permet ainsi de protéger des organes 9 prévus dans celle-ci en les isolant au
moins partiellement du flux de matière.
II s'agit, en particulier, dudit cône 16 prévu, selon les
différents exemples de réalisation illustrés, débouchant extérieurement au-
dessus de ladite chambre de concassage 17. La cloche 6 est alors prévue
apte à coiffer, au moins partiellement, l'extrémité débouchante 18 dudit cône
16, un espace résiduel 21 étant prévu entre ces deux organes.
N'étant donc plus directement entouré de matière au niveau
de ladite extrémité 18, ledit cône 16 est libre dans ses mouvements, tout du
moins à ce niveau, c'est-à-dire notamment, dans une zone où ledit cône 16
ne participe pas à la fragmentation.
L'usure est ainsi évitée. De plus, une telle absence de matière
et la diminution des pressions statiques entre les pièces 16 et 19, obtenues
grâce à l'isolation apportée par la cloche 6, réduisent fortement les
sollicitations mécaniques sur le cône 16, ce dernier pouvant alors vibrer, se
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déplacer, et/ou tourner avec moins de contraintes.
Ledit cône 16 et ladite cloche 6 sont, notamment, comme déjà
évoqué plus haut prévus coaxiaux.
Concernant ledit broyeur 2, ce dernier comprend, à titre
' 5 d'exemple, un châssis 20 présentant un anneau vibrant 19 prévu au moins
partiellement, en vis-à-vis dudit cône 16.
Ledit anneau 19 est vibré, notamment, à l'aide d'un dispositif
de vibration à balourds, non représenté, monté sur le châssis 20 et permet
ainsi le broyage de la matière contre ledit cône 16.
Ledit anneau 19 et ledit cône 16 sont, notamment, coaxiaux,
ledit cône 16 étant éventuellement libre en rotation autour de son axe
longitudinal de manière à faciliter l'écoulement de la matière lors du
broyage.
Comme évoqué plus haut, selon les différents exemples de
réalisation illustrés, l'extrémité 18 dudit cône 16 est prévue débouchante au-
dessus dudit anneau 19.
Selon un premier mode de réalisation, ladite cloche 6 protége
ladite extrémité supérieure 18, notamment, sur toute la hauteur
correspondante dudit cône 16, c'est-à-dire sur la partie du cône 16 se
trouvant au-dessus du bord supérieur de l'anneau 19. Selon d'autres modes
de réalisation, ladite cloche 16 pourra aussi présenter une longueur plus
courte ou plus longue, pénétrant alors dans la chambre de concassage 17.
Ladite cloche 6 coiffe ainsi, au moins partiellement, l'extrémité
débouchante 18 dudit cône 16.
Ladite enveloppe extérieure 3 repose, par exemple, sur ledit
châssis 20 au niveau dudit anneau 19. Si ladite enveloppe extérieure 3 est
constituée, comme il en a été précédemment évoqué la possibilité, d'une
goulotte 12 et d'un élément supérieur 13, ladite goulotte 12 est alors
assujettie, par exemple, au châssis 20 tandis que l'élément supérieur 13 est
suspendu à la trémie 4.
A ce sujet, en cas d'utilisation d'une enveloppe extérieure 3
en un seul élément, ladite enveloppe extérieure 3 est assujettie directement
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ou indirectement audit broyeur 2 en restant libre vis-à-vis de ladite trémie
4,
sous laquelle elle est disposée.
- De telles dispositions permettent ainsi de désolidariser ledit
broyeur 2 et ladite trémie 4, limitant de la sorte le report des charges
statiques.
fl est également à noter que, pour pouvoir, si désiré, travailler
en voie humide, le broyeur conforme à l'invention peut comprendre des
moyens d'injection d'un fluide, tel que, notamment, de l'eau, dans ladite
chambre de concassage 2 à partir dudit dispositif d'alimentation 1.
Une constitution en deux parties 12, 13 dudit dispositif
d'alimentation 2 facilite d'ailleurs une telle introduction et répartition
d'eau. En
effet, l'injection d'eau peut être réalisée à l'interface entre ledit élément
supérieur 13 et ladite goulotte 12.
Selon un autre mode de réalisation, on pourra également
prévoir une injection au niveau de la cloche 6 dans l'espace résiduel 21. Pour
cela, lesdites ailes 11 présentent, par exemple, une épaisseur permettant le
passage de conduits jusqu'à ladite cloche 6.
Cela étant, selon un mode de réalisation non illustré, il
pourrait également être prévu d'assujettir ladite cloche 6 audit châssis 20.
Naturellement, d'autres modes de réalisation, à la portée de
l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre
de la présente demande.
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