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Title:
CRUSHING METHOD WITH DISSYMETRICAL CYCLE AND CRUSHER FOR IMPLEMENTING SUCH METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1990/009240
Kind Code:
A1
Abstract:
In the crushing method of the invention, the crushing jaws (58, 60) are actuated according to a cycle comprising a dynamic crushing phase including a compression step followed by an opening step for the relative opening of the jaws and, between the end of the dynamic crushing phase and the beginning of the dynamic phase of the following cycle, the crushing jaws (58, 60) are completely immobilized with respect to each other during a time duration longer than the time duration of the dynamic crushing phase of one cycle. The invention also relates to a crusher allowing to implement such method.

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Inventors:
BOULEY JEAN (FR)
Application Number:
PCT/FR1990/000117
Publication Date:
August 23, 1990
Filing Date:
February 16, 1990
Export Citation:
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Assignee:
COLAS SA (FR)
International Classes:
B02C1/04; (IPC1-7): B02C1/04
Foreign References:
FR1273659A1961-10-13
GB624315A1949-06-02
GB1043065A1966-09-21
FR2598939A11987-11-27
FR2454841A11980-11-21
US3386667A1968-06-04
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Claims:
REVENDICATIONS
1. 1.Procédé de concassage, dans lequel on utilise un générateur d'osci llations (1) d'au moins l'une (59) des mâchoires de concassage par rapport à l 'autre mâchoire ( 55 ) et des moyens de réglage, à vide et/ou en charge, desdites oscilla¬ tions, selon un cycle comportant une phase dynami¬ que de concassage comprenant une étape de compression suivie d'une étape d'ouverture des mâ choires l'une par rapport à l 'autre, caractérisé en ce que entre la fin d'une phase dynamique de concassage et le début de la phase dynamique de cycle suivant, on immobilise totalement les m⬠choires de concassage l'une par rapport à l 'autre pendant une durée supérieure à la durée de la pha¬ se dynamique de concassage d'un cycle.
2. Procédé de concassage selon la reven¬ dication l, caractérisé en ce que les moyens de concassage sont réglés préalablement en fonction notamment de la nature du matériau concassé et de sa granulométr i e, pour que la durée pendant la¬ quelle les mâchoires ( 55 , 59 ) de concassage sont immobilisées l'une par rapport à l'autre pendant un cycle soit proche ou supérieure au temps d'écoulement libre dudit matériau entre lesdites mâchoires après une phase dynamique de concassage, et pour que les durées respectives des étapes de compression et ouverture lors des phases dynami¬ ques de concassage soient aussi petites que possi ble.
3. Procédé selon l'une des revendica¬ tions 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans un cy¬ cle, la durée qui sépare la fin d'une phase dynamique de concassage du début de la phase dyna mi que de concassage du cycle suivant est au moins égale à deux fois la durée d'une phase dynamique de concas sage .
4. Procédé selon l 'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans une phase dyna mi que de concassage, la durée de l 'ouverture des mâchoires ( 55 , 59 ) est sensiblement égale à envi¬ ron la moitié de la durée de la compression.
5. Procédé selon l 'une des revendica¬ tions l à 4, caractérisé en ce que, la fréquence des cycles de concassage est comprise entre 3 et 6 hertz.
6. •.
7. Procédé selon la revendication 5, ca¬ ractérisé en ce que la fréquence des cycles de fonctionnement optimum est proche de 3,7 hertz, pour une course d'environ 30 mm.
8. Procédé selon la revendication 5, ca ractérérisé en ce que la fréquence des cycles de fonctionnement optimum est proche de 5,25 hertz, pour une course d'environ 1 5 mm.
9. Procédé selon l 'une des revendication à 7, caractérisé en ce que les mâchoires ( 55 , 59) de concassage sont totalement immobi l isées l 'une par rapport à l 'autre de la fin d'une phase dynamique de concassage au début de la phase dyna mi que de concassage du cycle suivant.
10. Procédé selon l 'une des revendica" tions 1 à 7, caractérisé en ce qu'on prévoit, entre la fin d'une phase dynamique de concassage et le début de la phase dynamique de concassage du cycle suivant, vers ledit début et après une phase prin¬ cipale où les mâchoires ( 55 , 59) de concassage sont maintenues immobi l isées l 'une par rapport à l 'autre, une courte phase secondaire de secousse.
11. Procédé selon la revendication 9, caractéri sé en ce que la phase secondaire de secousse est une courte phase dynamique de concas¬ sage secondaire ayant une amplitude qui correspond sensiblement entre 15 et 30% de l'amplitude des phases dynamiques de concassage principale.
12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que une phase secondaire de se¬ cousse est une courte phase vibratoire.
13. Procédé selon l'une des revendica¬ tions 9 à 11, caractérisé en ce qu'on prévoit après une phase secondaire de secousse et avant le début de la phase dynamique de concassage du cycle suivant, une phase où les mâchoires (55,59) de concassage sont maintenues immobilisées l'une par rapport à l'autre.
14. Concasseur à mâchoires pour la mise en oeuvre du procédé précité, du type comprenant: un bâti (51), au moins une première mâchoire ( 55 ) de concassage montée sur le bâti, au moins une deuxième mâchoire (59) de concassage qui est montée oscillante par rapport à ladite première mâchoire, lesdites première et deuxième mâchoires définissant une chambre de concassage (61 ) , un générateur (1) d'oscillations de chaque deuxième mâchoire (59) par rapport à la première mâchoire ( 55 ) , qui comprend au moins un organe moteur (1) à déplacement linéaire, un dispositif (14,15) de réglage, à vide et/ou en charge, de la fréquence des osci l la¬ tions produites par le générateur d'oscillations, caractérisé en ce que le générateur d'osci llations comprend au moins un servovérin hydraul ique (l) alimenté en fluide sous pression par une pompe à débit fixe ou variable (14) coopérant avec un ré *& 25.
15. gulateur de pression (15) et piloté par une servo valve (8).
16. 14 Concasseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que la servovalve (8) est une servovalve à trois étages à contreréact ion é lectr i que.
17. 5 15. Concasseur selon l'une des revendi¬ cations 13 à 14, caractérisé en ce qu' il comprend des moyens de commande électriques (22) pilotés par des moyens automatiques (29) du type microor¬ dinateur ou analogue. 16. Concasseur selon la revendication.
18. caractérisé en ce que les moyens de commande (22) comprennent des moyens (25) pour régler la course de travai l du vérin (1), des moyens (26) pour régler la pression de fonctionnement du 15 concasseur afin d'optimiser la puissance absorbée par celuici et des moyens de mise en pression (27) conçus pour a ir sur le régulateur de pres¬ sion (15) de la pompe (14) et permettre le réglage de la pression de fonctionnement. 20 17. Concasseur selon l'une des revendi¬ cations 13 à 16, caractérisé en ce qu' il comprend une pompe auxi liaire de pilotage de la servovalve (8).
19. 18 Concasseur selon l'une des revend i 25 cations 13 à 17, caractérisé en ce qu' il comporte un vérin de réglage autobloquant (121) monté en série avec le vérin générateur d'oscillatio s (101).
Description:
"Procédé de concassage à cycle disymétr ique et concasseur pour la mise en oeuvre de ce procédé"

La présente invention concerne un pro¬ cédé de concassage dans lequel on uti lise un géné- rateur d'osci l lations d'au moins l 'une des mâchoires de concassage par rapport à l 'autre m⬠choire et des moyens de réglage, à vide et/ou en charge, desdites osci l lations selon des cycles comportant chacun une phase dynamique de concassa¬ it) ge principale comprenant une étape de compress ion et une étape d' ouverture des mâchoi res l 'une par rappor t à 1 ' au t r e .

L' invent ion vise également un concasseur perfectionné pour la mise en oeuvre du procédé

15 préci té.

On connaît déjà, d'après le brevet GB-A-6 2.315 un di spositif de concassage qui com¬ porte une plaque fixe par rapport à laquel le une mâchoire mobi le est entraînée selon un mouvement

20 d'osci l lation par un mécanisme hydraul ique. Ce mé¬ canisme est réglable et la mâchoire osci l lante peut être entraînée selon un cycle dont la durée de la phase d'ouverture est supérieure à la durée de la phase de compression. Ce document enseigne

25 donc l 'uti l isat ion de cycles de concassage d i s y- métr i ques .

Un autre exemple de machine à broyer ou de concassage actionné selon un cycle disymétr i ¬ que est encore donné par le brevet FR-A- 1.273.659 ,

30 qui fait état de mâchoires de concassage dont le débattement présente une durée d'ouverture très nettement supérieure à la durée de compression d'un cycle opératoire.

I l est à noter, cependant, que dans les

35 exemples donnés dans les documents préci tés, les

mâchoires mobi les sont constamment en mouvement, les phases de compression et d'ouverture étant des phases dynamiques. Un but de l' invention est no¬ tamment de proposer un procédé de concassage du type préci té dans lequel, après compression puis ouverture dynamique des mâchoires du concasseur, lesdites mâchoires sont maintenues totalement im¬ mobi lisées l 'une par rapport à l 'autre pendant une durée importante. Cette immobi l isation des mâchoi- res permet en effet aux matériaux de descendre dans la chambre de concassage ou de sortir de cel le-ci sensiblement en chute libre, avec le mi ¬ nimum de frottement sur les parois des mâchoires du concasseur. L' immobi l isation totale des mâchoi- res l 'une par rapport à l 'autre permet en effet un écoulement des matériaux par gravité sans pertur¬ bation de la continuité de la veine.

Un autre but de l' invention est de pro¬ poser un procédé de concassage dans lequel le temps d'ouverture, pendant lequel les mâchoires restent immobi lisées l 'une par rapport à l 'autre en position d'ouverture, est suffisamment impor¬ tant pour permettre un écoulement maximum des ma¬ tériaux et un remplissage convenable de la chambre de concassage. Pour ce faire, l ' invention propose notamment de réduire au maximum la durée des opé¬ rations dynamiques de compression et d'ouverture par rapport à la durée totale du cycle opératoire. En outre, i l faut noter que le fait d'essayer de réal iser la phase de compression dans un temps très court obl ige à augmenter la vitesse de la m⬠choire mobi le, ce qui accroît la dynamique des ef¬ ets de chocs .

En outre, un autre but de l ' invention est de proposer un procédé dont les cycles de

concassage permettent d'améliorer sensiblement le rendement du concasseur. Ceci est notamment obte¬ nu, selon l ' invention, par l ' incorporation dans chaque cycle, vers la fin de celui-ci d'une phase de secousse de courte durée. On connaît comme art antérieur, à cet égard, le brevet DE-36-38207, qui fait aussi état de cycles de vibrat ions comprenant des phases de secousse de faible durée. Néanmoins, i l s'agit là d'un domaine technique tout-à-fait différent, puisque le dispositif dont fait état ce document est destiné à la format ion de blocs de béton, les vibrations ayant pour objet d' homogé¬ néiser le béton en prise.

L' invention a donc pour objet un procédé de concassage, dans lequel on ut i l ise un généra¬ teur d' osci l lations d'au moins l 'une des mâchoires de concassage par rapport à l 'autre mâchoire et des moyens de réglage, à vide et/ou en charge, desdites osci l lations selon un cycle comportant une phase dynamique de concassage comprenant une étape de compression suivie d'une étape d' ouverture des mâchoires l 'une par rapport à l 'autre, caractérisé en ce que entre la fin d'une phase dynamique de concassage et le début de la phase dynamique de cycle suivant, on immobi l ise totalement les mâchoires de concassage l 'une par rapport à l 'autre pendant une durée supérieure à la durée de la phase dynamique de concassage d' un cyc 1 e . Avantageusement les moyens de concassage sont réglés préalablement en fonction notamment de la nature du matériau concassé et de sa granulomé- tr ie, pour que la durée pendant laquel le les m⬠choires de concassage sont immobi l isées l 'une par rapport à l 'autre pendant un cycle soi t proche ou

supérieure au temps d'écoulement libre dudit maté¬ riau entre lesdites mâchoires après une compres¬ sion, et pour que les durées respectives des étapes de compression et d'ouvertures lors des phases dynamiques de concassage soient aussi peti¬ tes que pos s ib le .

De préférence, dans un cycle, la durée qui sépare la fin d'une phase dynamique de concas¬ sage du début de la phase dynamique de concassage du cycle suivant est au moins égale à deux fois la durée d'une phase dynamique de concassage. Dans une phase dynamique de concassage, la durée de l 'ouverture des mâchoires peut aussi être sensible¬ ment égale à environ la moitié de la durée de la compression. La fréquence des cycles de concassage peut être comprise entre 3 et 6 hertz, et notam¬ ment le onctionnement optimum être proche de 3,7 hertz pour une course d'environ 30 mm et de 5,25 hertz pour une course d'environ 15 mm. .Dans un mode de mise en oeuvre avanta¬ geux, les mâchoires de concassage sont totalement immobi lisées l'une par rapport à l'autre de la fin d'une phase dynamique de concassage au début de la phase dynamique de concassage du cycle suivant. Dans un autre mode de mise en oeuvre également avantageux, on prévoit, entre la fin d'une phase dynamique de concassage et le début de la phase dynamique de concassage du cycle suivant, vers ledit début et après une phase principale où les mâchoires de concassage sont maintenues tota¬ lement immobilisées l'une par rapport à l'autre, une courte phase secondaire de secousse. Cette phase secondaire de secousse peut être une courte phase dynamique de concassage secondaire ayant une ampl itude qui correspond sensiblement entre 15 et

30% de l 'ampl i tude des phases dynamiques de concassage pr incipales. Cette phase secondaire de secousse peut être aussi une courte phase vibra¬ toire. L' invention a également pour objet un concasseur à mâchoires pour la mise en oeuvre du procédé préci té, du type comprenant:

- un bât i , au moins une première mâchoire de concassage montée sur le bâti , au moins une deuxième mâchoire de concassage qui est montée osci l lante par rapport à ladite première mâchoire, lesdites première et deuxième mâchoires définissant une chambre de concassage,

- un générateur d'osci l lations de chaque mâchoi re par rapport à la première mâchoire, qui comprend au moins un organe moteur à déplacement 1 i néai r e , . - un dispositif de réglage, à vide et/ou en charge, de la fréquence des osci l lations pro¬ duites par le générateur d'osci l lations, caracté¬ risé en ce que le générateur d' osci l lat ions comprend au moins un servo-vérin hydraul ique a 1 i - mente .en fluide sous pression par une pompe à dé¬ bi t fixe ou variable coopérant avec un régulateur de pression et pi loté par une servo-valve.

Avantageusement, la servo-valve est une servo-valve à trois étages à contre-réaction élec- tri que .

Ce concasseur comprend, de préférence des moyens de commande électriques pi lotés par des moyens automat iques du type microordinateur ou analogue. les moyens de commande comprenant des moyens pour régler la course de travai l du vérin,

des moyens pour régler la pression de fonctionne¬ ment du concasseur afin d'optimiser la puissance absorbée par celui-ci et des moyens de mise en pression conçus pour agir sur le régulateur de pression de la pompe et permettre le réglage de la pression de fonctionnement. Il peut aussi compren¬ dre une pompe auxi liaire de pi lotage de la servo- valve.

Le concasseur peut aussi avantageusement comprendre un vérin de réglage autobloquant monté en série avec le vérin générateur d'osci l lations.

D'autres caractéristiques et avantages de l ' invention ressortiront encore de la descrip¬ tion qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à ti tre d'exemples non limitatifs:

La Figure 1 est une coupe schémat ique transversale d'un concasseur simple conforme à 1 ' invent i on , La Figure 2 représente le circui t de commande du concasseur selon la figure 1,

Les Figures 3 à 5 sont des diagrammes temporels qui i l lustrent divers cycles de fonc¬ tionnement du concasseur selon l ' invention, La Figure 6 montre un détai l du concas¬ seur de la Figure 1 selon une variante de réal isa¬ tion de l ' invention, et

La Figure 7 montre un autre détai l de la figure 1 selon une autre variante de réal isation de I ' invent i on .

Le concasseur de la figure 1 comporte: un bâti 51, lui-même const i tué par deux plaques planes 52 verticales, espacées et pa¬ ral lèles entre el les (une seule est visible sur la figure 1), et rel iées par deux entretoises massi-

ves 53 et 5h ,

- une première mâchoi re 55, sensiblement plane, qui relie égale ent les deux plaques 52 du bâti 51 et assure par conséquent une fonct ion d'entretoise complémentaire,

- un arbre 56, monté à la partie supé¬ rieure des deux plaques 52, de manière que son axe 57 soit horizontal et paral lèle au plan incl iné de concassage 58 de la première mâchoire 55, - une deuxième mâchoi re 59, également sensiblement plane, qui est montée osci l lante au moyen de l 'arbre 56, autour de l 'axe 57, et dont le plan incliné de concassage 60 converge vers la partie inférieure du plan de concassage 58 de la première ,mâchoire 55, l 'espace délimité entre les deux plans de concassage 58 et 60 et les deux pla¬ ques 52 du bâti 51 définissant une chambre de concassage 61 conformée transversalement en une sorte d'entonnoir à petite ouverture disposée à la part ie inférieure des plans de concassage 58 et 60,

- autant de servo-vérins hydraul iques à double effet l, attelés par des zones de pivote¬ ment libres 63, entre l 'entretoise 53 et la partie arrière inférieure 6 - et opposée à l 'emplacement de l 'arbre 56, de la deuxième mâchoire 59, qu' i l est nécessaire pour faire pivoter cette deuxième mâchoi re 59 autour de l 'axe 57 de l 'arbre 56,

- des dispositi fs à- ressort 65, attelés entre chaque extrémi té de chaque vérin 62 et soit l 'entretoise 53, soit la partie 6 de la deuxième mâchoire 59, afin de ma intenir attelée lesdits vé¬ rins 1. Alternativement, les dispositi fs à ressort 65 pourraient être remplacés par tout disposit i f de liaison approprié tel qu'une articulation à

chape et rotule.

Le circuit de la figure 2 représente l 'al imentation en fluide hydraul ique sous pression du ou des vérins 1 de la figure 1, alimentés en paral lèle dans le cas où plusieurs vérins sont uti lisés, un seul vérin étant représenté à la fi¬ gure 1.

La figure 2 représente également les ci rcuits et dispositifs électriques de commande desd i t s vér i ns 1.

Le circuit hydraul ique d'al imentation en fluide sous pression de chaque vérin 1 comprend essent i e 11 ement :

- ledit vérin 1 constitué par un cyl in- dre 2, un piston 3 monté coulissant dans le cyl in¬ dre 2, une tige de piston et deux chambres de vérin 5 et 6 délimitées par le cyl indre 2 et la tige de pi ston 4 et disposées de part et d'autre de cette tige de piston 4, un logement ménagé dans l 'axe de la tige du côté opposé à la chambre 6 recevant un capteur de position lja à transforma¬ teur différentiel (LVDT),

- un bloc foré 7 conçu pour rel ier au plus court le vérin 1 aux organes de distribution et de régulation coopérant avec celui-ci , ledi t bloc foré 7, flasque sur le vérin 1, recevant une servo-valve 8 de tai l le appropriée, à trois étages à cont re- réac t i on électrique , un capteur de pres¬ sion 9 pour mesurer la pression dans la chambre 5 du vérin 1, un accumulateur hydro-pneumatique à vessie 10 ayant une capaci té compatible avec le fonctionnement souhaité, une valve électrique de coupure tou t -ou -r i en , interconnectée entre la servo-valve 8 et la chambre 5 du vérin 1 pour ef- fectuer la mi se en sécur i té ou l 'arrêt du vérin 1

par désexc i tat i on de cette valve 11 , un 1 imi teur de pression à action directe 12 jumelé avec la valve 11 précitée pour éliminer toute surpression due à un arrêt brusque du vérin (coupure de cou- rant par exemp le).

La puissance hydraulique nécessaire au onctionnement du concasseur est fournie par une centrale hydraul ique 13 qui comprend:

- une pompe à débit variable 14 coopé- rant avec un régulateur de pression électrique 15, la pompe 14 étant immergée dans un réservoir étan- che 16 empl i de fluide hydraul ique tandis que la régulat ion de pression est extérieure au réservoi r 16, - une vessie 17 permettant d'absorber les variations de vol urne dues à la di latation du fluide.

La centrale hydraul ique 13 préci tée com¬ prend également un limiteur de pression à action directe 18 monté en dérivation du ci rcuit princi¬ pal et jouant le rδie de fusible du circui t hy¬ draulique du vérin 1. Un fi ltre de pression 19 monté en l igne assure la fi ltrat ion requise par l 'uti l isation de la servo-valve 8 et du servo- vérin 1.

Le concasseur comprend également une ar¬ moire électrique 20 qui regroupe, non représentés dans le détai l , un sectionneur général , des fusi¬ bles, un interrupteur ou bouton- poussoi r marche- arrêt du moteur 21 d'entraînement de la pompe 14, un bouton-poussoir d'arrêt d'urgence, un transfor¬ mateur 24 volts pour l 'al imentation électrique d'un rack ou ti roir électronique 22 que l 'on dé¬ cr ira plus loin et des organes de sécuri té pour contrôler le niveau du fluide dans le réservoi r

16, la fi ltration (colmatage) et la température de ce luide.

Les moyens de commande du vérin 1 du concasseur selon l ' invention comprennent un rack ou tiroir électronique 22 conçu essentiel lement pour assurer l'al imentation de la servo-valve 8 et du limiteur de pression 15 de commande de la pompe 14. La face avant du rack 22 présente: une partie "al imentation" comprenant un interrupteur de mise sous tension 23, plusieurs fusibles de protection 24 et un voyant lumineux témoin de marche 47, une partie "réglage-fonctionnement" comprenant un potentiomètre dix tours 25 perrnet- tant de régler la course de travai l de la tige de piston 4 du vérin 1 par rapport à la course totale de ce vérin 1 par action sur le capteur de posi¬ tion la. de celui-ci , un potentiomètre dix tours 26 permettant de régler la pression de onctionnement du vérin a in d'optimiser la puissance absorbée par celui-ci , un bouton-poussoir de mise en pres¬ sion 27 qui agit sur le régulateur de pression 15 de la pompe 14 pour permettre le réglage de la pression de onctionnement à la valeur désirée au moyen du potentiomètre 26, le bouton-poussoir 27 constituant une commande de réarmement pour assu¬ rer une sécurité de fonctionnement du concasseur, et un interrupteur 28 destiné à établ i r une liai¬ son électrique entre le rack 22 et un micro- ordinateur 29 que l'on décrira plus loin,

- une partie électronique proprement di ¬ te comportant une carte électronique d'al imentation 30, des cartes électroniques 31 et 33 d' interface avec le micro-ordinateur 29 et de pi lotage de la servo-valve 8, de la valve de cou-

pure 11 et du mouvement alternatif du vérin par l ' intermédiaire du capteur de position la, et une carte électronique 32 de commande du régulateur de pression 15 de la pompe 14. Le concasseur selon l ' invention comprend également ledit microordinateur 29 qui est pro¬ grammé pour rempl ir essentiel lement une fonction de communication homme- ach i ne permettant d'obtenir le fonctionnement désiré du concasseur et une fonction de -pi lotage du concasseur par ges¬ tion et ihterfaçage des signaux de commande du vé¬ rin 1 (positions, fréquences, composants du cycle et temps de fonctionnement).

Le concasseur comprend en outre des moyens d'al imentation électrique 34 de l 'armoi re 20 à part ir d'une source d'al imentation extérieure non représentée et plusieurs l iaisons électriques parmi lesquel les un câble 35 rel iant l 'armoire 20 au moteur 21 de la pompe 14, un câble 36 rel iant l 'armoire 20 au rack électronique 22, un câble 37 reliant le capteur de position l_a de la tige de piston 4 à la carte électronique 33 du rack 22, un câble 38 reliant la valve de coupure tout-ou-rien 11 à la carte 33 du rack 22, un câble 39 rel iant la servo-valve 8 à la carte 33 du rack 22, et un câble 40 rel iant le régulateur de pression 15 de la pompe 14 à la carte 32 du rack 22.

Le circuit de commande du concasseur comprend également des l iaisons hydrauliques parmi lesquel les une condui te hydraul ique 41 re'l iant d'une part la pompe 14 à la servo-valve 8 du bloc foré 7 et d'aure part la valve de coupure 11 à la chambre 5 du vérin 1 , une condui te 43 rel iant le bloc foré 7 à l 'accumulateur 10, une condui te 44 rel iant la servo-valve 8 du bloc foré 7 au réser-

voir 16, une condui te 45 formant drain d'étanchéité du vérin 1 et reliant celui-ci au bloc foré 7 et une conduite 46 formant drain d'étanchéité du bloc foré 7 et rel iant celui-ci au réservoir 16, la conduite 46 étant interconnectée avec le réservo i r 16.

Le fonctionnement du concasseur décrit est le su i vant :

La mise en marche du concasseur comprend une étape de mise sous tension de l 'armoire 20, une étape de mise sous tension du rack 22 par l ' intermédiaire de l ' interrupteur 23 qui provoque l 'al lumage du témoin lumineux 47 et une étape de mise en marche du moteur 21 de la pompe 14, dans laquel le le dispositif de limitation de pression

15 permet un démarrage avec une faible pression car i l n'est pas al imenté tant que l 'on n'a pas agi sur le bouton-poussoir 7 de mise en pression.

La basse pression précitée permet de faire fonctionner le vérin 1 sans risque à l 'aide du potentiomètre 25 pour vérifier en particulier le réglage "O" du concasseur pour lequel les m⬠choires 55 et 59 de celui-ci sont en contact afin de compenser les jeux d'usure desdites mâchoires . Le réglage "O" étant obtenu, il suffit de procéder au réglage souhaité, c'est-à-dire déterminer l 'écart entre mâchoires lorsque la mâchoire osci l¬ lante est en fin de fermeture pour un diamètre d'éléments à broyer déterminé. Après s'être assuré que le potentiomètre de réglage de pression 26 est à la position dési¬ rée, i l suffi t de presser le bouton-poussoir 27 pour al imenter le régulateur de pression 15 et ob¬ tenir sur le circuit hydraul ique d'al imentation du vérin 1 la pression ainsi sélectionnée.

Par ai l leurs, i l suffit de sélectionner les variables de fonctionnement du concasseur sur le menu proposé par le microordinateur 29, de ma- nière à fixer, en fonction notamment de la nature du matériau ou de sa granu I ornétr ie , la fréquence principale d'osci l lations, l 'amplitude ou la cour¬ se de travai l du vérin, les composantes temporel¬ les du cycle que l 'on décrira plus loin en référence aux figures 3 à 4 et éventuel lement la fréquence complémentaire de vibrations superpo¬ sée .

Dans la pratique, on fera en sorte que la durée pendant laquel le les mâchoires de concas¬ sage 55 et 59 sont immobi l isées l 'une par rapport à l 'autre soi t proche ou supérieure au temps d'écoulement l ibre dudit matériau entre lesdi tes mâchoires après une phase dynamique de concassage (temps d'écoulement lorsque l 'ouverture n'est sui¬ vie d'aucune compression). On choisira aussi des durées de compression et d'ouverture dynamiques aussi petites que possible.

Les composants hydraul iques, électroni¬ ques et électr iques ci-dessus décrits sont tous disponibles dans le commerce et bien connus de l 'homme du métier.

D'une manière également connue en el le- même, on uti lisera la servo-valve 8, en coopéra¬ tion avec la pompe 14 et son régulateur de pres¬ sion 15, pour al imenter de manière alternative la chambre 5 du vérin 1 tandis que la chambre 6 est maintenue en permanence à la pression de fonction¬ nement, pour agi r comme UN ressort de rappel , et par conséquent commander le déplacement de la tige de piston dans le sens de la fermeture de la mâ- choi re osci l lante 59 ou dans le sens de son ouver-

ture. En particulier, à une valeur déterminée du débit refoulé par la pompe 14, correspond une vi¬ tesse déterminée du déplacement de rentrée et de sortie de la tige de piston 4 du vérin 1 , et donc une fréquence déterminée d'osci l lations de la m⬠choire osci l lante 59, la servo-valve 8 étant également uti l isée pour régler la vitesse de déplacement de ladite mâchoi re osci llante 59 de manière à réal iser un concassage selon un cycle disymétrique d'ouverture et de com¬ pression.

La figure 3 il lustre un cycle de fonc¬ tionnement du concasseur conforme à l ' invention. La phase dynamique de compression et ouverture de ce cycle a une durée totale de 72 ms , l 'étape de compression durant deux fois plus longtemps quel 'étape d'ouverture pour une course de compres¬ sion de 30 mm, la durée de la phase intermédiaire étant de 198 ms . Le rendement obtenu est de 95 tonnes/heure, alors qu'un simple cycle symétrique donne, à une même fréquence opératoire, un rende¬ ment d'environ 30 tonnes/heure et qu'un cycle di¬ symétrique, comportant une phase de compression et une phase dynamique d'ouverture, dont la durée est supérieure à cette phase de compression, cette phase d'ouverture s'étendant de ladite phase de. compression au début de la phase de compression du cycle suivant, permet d'obtenir à la même fré¬ quence opératoire, un rendement de 50 tonnes /heure , ces mesures ayant été prises au cours du fonctionnement d'un prototype de concasseur confor e à l ' invention.

La figure 4 i l lustre un cycle de fonc¬ tionnement disymétrique préféré du concasseur conforme à l ' invent ion. La phase principale dyna-

mique de concassage de ce cycle est identique à cel le précédemment décrite. La phase d' immobi li sation, qui suit la fin de l 'étape d'ouverture de la phase dynamique, s'étend sur une durée de 118 ms et est suivie, toujours dans le même cycle, par une courte phase de secousse, qui correspond à une mini-phase de concassage sensiblement sembla¬ ble à la phase pr incipale et dont l 'amplitude est environ égale à 20 à 25% de l 'ampl itude principa- le. Cette-mini phase de concassage s'étend sur une durée de 30 ms , la phase de compression durant 20 ms , la phase d'ouverture durant ÎO ms . El le est ensuite suivie par une nouvel le phase d ' immobi l isation des mâchoires l 'une par rapport à l 'autre, jusqu'au début de la phase dynamique de concassage du cycle suivant, cette nouvel.le phase d' immobi l isation s'étendant sur une durée de 50 ms . La mini-phase de concassage présente une réel¬ le action de concassage pendant la courte phase dynamique de compression et permet l 'évacuat ion d'une certaine quantité de matériaux pendant la période d'ouverture. El le présente égale¬ ment une action de vibrat ion qui favorise la mise en place du matériau dans la partie supérieu- re de la chambre. Cet effet de concassage se¬ condaire améliore de 10 à 20% le rendement du concas seur .

La figure 5 i l lustre un autre cycle de fonctionnement disymétrique préféré du concasseur conforme à l ' invention. Ce cycle comprend une pha¬ se principale de concassage identique à cel le*du cycle représenté sur la figure 4, la durée de la phase d' immobi l isation qui sui t ladite phase dyna¬ mique de concassage principale étant aussi la mê- me. Une phase vibratoi re est ensui te introdui te

entre la fin de cette phase d' immobi l isation et le début du cycle suivant. Ceci a pour effet de favo¬ riser l 'évacuation d'une partie des matériaux qui se sont accumulés en bas de la chambre et de favo- riser également la mise en place des matériaux dans la partie supérieure de l'apparei l . Il est possible d'uti l iser la servo-valve 8 pour superpo¬ ser au cycle principal d'osci l lation cette fré¬ quence complémentaire de vibration, qui peut être comprise entre 25 et 50 hertz pour un déplacement alternatif de la tige du piston 4 compris entre O, 5 et 1 mm, la fréquence principale étant compr i¬ se entre 3 et 6 hertz. Théoriquement, les caracté¬ ristiques de onctionnement laissent à prévoir une fréquence optimale d'environ 5,25 hertz, pour une course de 15 mm et pour le concassage de galets de rivière. En pratique, les mei lleurs rendements semblent se situer à une fréquence d'environ 3,7 hertz, pour une course de 30 mm et pour le concas- sage de galets de rivière.

" Le concasseur ci-dessus décrit présente également l 'avantage prépondérant que ses paramè¬ tres de onctionnement peuvent être réglés à dis¬ tance, voire même préprogrammés, à l 'aide du micro-ordinateur 29.

Bien entendu, l ' invention n'est pas l i¬ mi tée aux exemples décrits et représentés. Par exemple, on pourrait uti liser un concasseur à m⬠choire à profi l général tronconique tel que celui décrit dans le FR-A-2598939.

I l est à noter que pour chacun des cy¬ cles décrits, la phase d'ouverture permet l 'évacuation des matériaux contenus dans la part ie inférieure de la chambre de broyage. La hauteur H de cette tranche est di rectement rel iée à la cour-

se de broyage C, par la relation théor ique su i vant e :

H = C Tang ( c ) où ^ est l 'angle entre la paroi delà mâchoire mo¬ bi le et un plan horizontal.

Or, si l 'on négl ige les frottements des matériaux sur la paroi intérieure de la mâchoire mobi le, on peut considérer que ces matériaux tom¬ bent en chute libre et que:

H =1 g t 2 où t est " le temps de chute du matériau, c'est-à- di re le temps pendant lequel la mâchoi re mobi le reste immobi l isée en position ouverte, g étant l 'accélérat ion de la pesanteur.

Le temps et la course C sont donc rel iés

angle o( de 70°

En réal ité, pour le matériau ut i l isé, on obtient comme relation expérimentale rel iant le temps t à la course C: où K = .1 ,52 et tient compte des frottements.

En ajoutant à ce temps t la durée T de la phase dynamique, i l est faci le de déduire la relation qui lie la fréquence de fonctionnement à la course C pour obtenir un rendement optimum du concas seur .

Par ai l leurs, de manière à n'ut i l iser la servo-valve 8 que pour commander l 'osci l lat ion principale du vérin 1 et la superposition d' une vibrat ion complémentaire de ce vérin pendant la

phase d'arrêt de celui-ci , i l est possible d' introduire dans le circuit hydraulique du vérin 1 une servo-valve auxi liaire pour superposer ladi¬ te fréquence de vibrations com lémentaire pendant les phases d' ouverture et/ou de fermeture de celui-ci .

Dans le but de tester le concasseur à basse pression, i l est également possible de pré¬ voir une pompe auxi l iaire de pi lotage de la servo- valve 8 tandis que la pompe principale 14 est alors uti l isée pour le pi lotage de la tige de pis¬ ton 4.

Comme représenté à la figure 6, on peut prévoir à la place d'une mâchoire osci l lante uni- que 59, plusieurs éléments de mâchoire osci l lants 59a commandés par un générateur d'osci l lat ions in¬ dépendant, chaque élément de mâchoire 59a pouvant fonctionner avec un réglage propre ce qui permet d'obtenir avec la même machine, et simultanément, des produits concassés de granu lométr ie différen¬ te .

De même, on peut encore augmenter l 'efficacité du système tel que décrit, en rédui¬ sant au minimum le volume de l 'hui le si tuée dans la chambre 5 du vérin, de manière à donner de la "raideur" au système.

L'hui le n'étant pas un fluide incompres¬ sible (variation du volume O, 1% par 100 bars) en réduisant le volume d'hui le, on réduit cette va- riation de volume et donne ainsi un maximum de "raideur" (réduction de l 'effet d'amortissement dû à la compress i b i 1 i té de cette hui le). On augmente aussi la fréquence propre du vérin.

Cette augmentation de "raideur" contri - bue à augmenter notablement l 'efficaci té du systè-

me en améliorant très sensiblement l 'effet de choc sur les matériaux.

Pour réaliser cette réduction de volume d'hui le tout en conservant toutes les caractéris- tiques du système, i l convient de séparer les fonctions de compression et de réglage. Ainsi , il est possible (voir figure 7) de monter deux vérins en série, soit: a - un servo-vérin de compression loi b - un vérin de réglage auto-b 1 oquan t

121 qui sont accouplés en 131 à l 'aide de deux br ides de liaison.

Le servo-vérin 1 très court permet seu- lement la course de travai l (mouvement osci llatoire) dans toutes les condi tions maxima les de débit d'hui le et de fréquence. II comprend le piston 102, la tige 103 et les chambres 104 et 105. Un capteur de posit ion 106 rel ié au rack é lect ron i.que et au micro-ordinateur précités per¬ met de pi loter ce vérin ÎOI suivant les caracté- r i s t i ques cho i s i es .

Le capteur 106 ini tial ise le mouvement en position Ar (position ouverture). Cette posi- tion AR est toujours la même quel les que soient les caractéristiques de fonctionnement et se situe à quelques mi l l imètres du fond du vérin 107. Le volume d' hui le contenu dans la chambre 104 est donc rédui t au minimum au départ du mouvement. La tige 103 est attelée à la mâchoire mobi le 59.

Le vérin de réglage auto-b I oquant 121 de type bien connu (par exemple le disposit i f AUTO-LOCK interne ou sur crosse de la Société QUIRI ) présente la course nécessaire permettant de

satisfaire toute la gamme des réglages de fonc¬ tionnement et d' intervention . Il comprend le pis¬ ton spécial 122,1a tige 123 et les chambres 124 et 125. Un capteur de position 126 relié au rack électronique et au micro-ordinateur permet de pro¬ céder à tous les réglages (à distance) nécessai¬ res.

La paroi du corps de vérin 127 ainsi que l'alésage du vérin 121 et le diamètre du piston 122 sont très précisément définis pour permettre son fonctionnement.

Le piston 122 plus long qu'un piston normal comprend des joints à chaque extrémité 128 et 129. Des ajustages calibrés 130 et 132 mettent en communication la partie centrale du piston si¬ tuée entre les points 128 et 129 avec respective¬ ment les chambres 124 et 125. En envoyant de l'huile dans la chambre 124 par exemple, l 'hui le pénètre également entre les joints 128 et 129 de la paroi .127 du vérin qui est donc soumis à la pression nominale choisie pour le fonctionnement de cet organe. Le cylindre se déforme en augmen¬ tant très légèrement de diamètre, ce qui suffit pour permettre au piston de se déplacer librement " ' dans le cy1 indre.

En ramenant la pression à O sur la cham-- bre 124 après avoir atteint le point de réglage choisi, le cylindre reprend son diamètre nominal et bloque le piston (blocage sans pression). Il en est de même pour la manoeuvre sur la chambre 125. Ce système de blocage est très efficace et parfaitement fiable. Il participe évidemment à réduire le volume d'hui le du servo-vérin ÎOI de compression ce qui est le but recherché. L'al imentation du vérin de positionne-

ment se fai t par l ' intermédiaire de 2 électro¬ vannes 3 voies dont la commande est ramenée au niveau du micro-ordinateur 29 pour réal iser la l iaison positionnement avec le capteur 106. Le vérin 121 peut fonctionner avec un circuit séparé permettant une uti l isation avec une pression plus importante que la pression de fonc¬ tionnement du vérin de compression lOl (ce qui permet d' en réduire les dimens ions en par t i eu 1 i er ) .

Par ai l leurs, la pompe 14 pourrait être à débit fixe et/ou non immergée.

Les signes de référence i nséré s " , ap res les caractérist iques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faci li ter la compréhension de ces dernières et n'en limi tent aucunement la portée.