La présente invention concerne le domaine du traitement de matériaux de toutes origines, en particulier par déchiquetage au moyen de concasseurs ou de broyeurs à marteaux, ou analogues et a pour objet un dispositif d'entraînement du rotor d'un tel broyeur ou concasseur ou analogue, pourvu d'un moyen de déplacement du rotor.

La récupération de produits métalliques à partir d'objets hors d'usage, en particulier de véhicules automobiles, au moyen de concasseurs ou de broyeurs, s'effectue généralement par introduction des objets dans un broyeur à marteaux, par l'intermédiaire d'une rampe d'introduction équipée d'un tambour écraseur ; ledit broyeur à marteaux arrache et déchiquette la matière y entrant, par interaction avec une ou plusieurs enclumes, qui éjecte et/ou évacue à travers des parois criblantes les déchets mécaniques obtenus présentant un calibre déterminé. Ces déchets sont ensuite traités en vue d'une élimination des matières impropres à la réutilisation et d'un tri des matières restantes en fonction de leurs caractéristiques métallurgiques.

Les broyeurs à marteaux connus à ce jour, dont les marteaux sont généralement montés sur un rotor constitué par un assemblage de disques et sont éclipsables dans le rotor, permettent, généralement, un broyage correct des produits suivant une densité prédéterminée. Ces broyeurs connus sont généralement sous forme d'unités de dimension plus ou moins importante, en fonction de leur rendement journalier et présentent un dispositif d'entraînement du rotor en prise directe avec ce dernier ou par l'intermédiaire d'un ensemble de transmission à poulies et courroies ou à pignons et chaînes, à vitesse unique ou à variateur de fréquence, éventuellement avec interposition d'un coupleur hydraulique destiné à favoriser le démarrage et à protéger les parties mécaniques et électriques en cas de surcharge ou de blocage. Par ailleurs, pour permettre un accès à l'intérieur de l'enceinte de broyage, le carter de celle-ci est généralement constitué par des demi-coquilles pouvant être déployées de part et d'autre de l'axe longitudinal du rotor.

Cependant, si les broyeurs existant satisfont aux différents cahiers des charges concernant leurs performances, ils sont souvent équipés d'unités d'entraînement très encombrantes et nécessitent, de ce fait, la prévision de châssis surdimensionnés pour la réception des moteurs et des transmissions. Ceci est particulièrement le cas lors de la mise en œuvre de broyeurs verticaux ou à rotor incliné par rapport à l'horizontale, dont tous les moyens d'entraînement et de transmission de force sont prévus à l'extrémité dudit rotor située au point le plus bas. En outre, l'extraction du rotor en vue de travaux de maintenance est extrêmement difficile, voire impossible sans un démontage d'une partie importante de la machine, ce qui entraîne des frais d'interventions correspondants très élevés.

Il a également été proposé de réaliser l'entraînement du rotor par l'intermédiaire de moteurs hydrauliques lents, en prise directe avec l'arbre du rotor, ou encore par des moteurs hydrauliques rapides accouplés audit arbre du rotor par l'intermédiaire de réducteurs planétaires. De tels dispositifs ne sont, cependant, adaptés qu'à des puissances limitées et, comme dans le cas d'un entraînement par des ensembles motoréducteurs mécaniques, l'extraction du rotor en vue de travaux de maintenance est tout aussi longue et complexe.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif d'entraînement du rotor d'un tel broyeur ou concasseur ou analogue, permettant d'intervenir rapidement et simplement sur le rotor dudit broyeur ou concasseur.

Par ailleurs, l'invention se propose de réduire simultanément les moyens de transmission d'énergie, évitant ainsi une majeure partie des risques de détérioration de ces derniers.

A cet effet, le dispositif d'entraînement du rotor d'un broyeur, d'un concasseur ou analogue, conforme à l'invention, qui est essentiellement constitué par un moyen de transmission sous forme d'une boîte de vitesse comportant une couronne dentée en prise directe avec l'arbre du rotor, qui est guidé et maintenu dans des logements de guidage et de maintien correspondant du carter du broyeur et par au moins un moteur d'entraînement fixé sur la boîte de vitesse et en prise avec la couronne dentée par l'intermédiaire d'un pignon correspondant, est caractérisé en ce que le rotor est guidé et maintenu dans le moyen de transmission par l'intermédiaire de paliers et ledit moyen de transmission est pourvu d'un moyen de déplacement du rotor hors de ses logements de guidage et de maintien correspondant du carter du broyeur.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un broyeur muni d'un moyen de déplacement du rotor conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue partielle en perspective et en coupe du broyeur en position ouverte, le rotor étant partiellement extrait de l'enceinte de broyage ; la figure 3 est une vue en analogue à celle de la figure 2, le rotor étant totalement extrait, en position de maintenance ; la figure 4 est une vue partielle, à plus grande échelle, représentant un premier mode de réalisation du moyen de déplacement du rotor ; la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4 représentant une variante de réalisation du moyen de déplacement du rotor, et les figures 6 et 7 sont des vues partielles en coupe représentant, respectivement, le moyen de transmission accouplé au rotor en position de service de ce dernier et en position d'extraction hors de l'enceinte de broyage. La figure 1 des dessins annexés représente, à titre d'exemple, un broyeur ou concasseur à marteaux 1 ou analogues, qui est essentiellement constitué par une rampe d'introduction 2, éventuellement équipée d'au moins un moyen d'écrasement, par un rotor ou moyen 3 de réduction dimensionnelle par broyage, par concassage, par déchiquetage ou par grignotage, par un châssis 4 de support de l'ensemble ou carter du broyeur et par un capot de protection 5, sous forme de deux demi-coquilles recouvrant l'ensemble et renfermant une enceinte de broyage munie de parois criblantes. Ce broyeur peut éventuellement être combiné, en amont du rotor 3, avec une cisaille 6 permettant de débiter les produits à broyer suivant des longueurs prédéterminées.

Le rotor ou moyen 3 de réduction dimensionnelle du broyeur ou concasseur est entraîné par un dispositif d'entraînement 7, qui est essentiellement constitué par un moyen de transmission 8, sous forme d'une boîte de vitesse comportant une couronne dentée 10 en prise directe avec l'arbre du rotor 3, qui est guidé et maintenu dans des logements 3' de guidage et de maintien correspondant du carter du broyeur et par au moins - A - un moteur d'entraînement 9, fixé sur la boîte de vitesse et en prise avec la couronne dentée par l'intermédiaire d'un pignon correspondant 11.

De préférence, les moteurs d'entraînement 9 sont des moteurs hydrauliques ou électriques, à sens de rotation unique ou réversible. De tels moteurs électriques ou hydrauliques présentent l'avantage de permettre une variation en continu de la puissance en fonction des besoins, par mise en œuvre d'un variateur électrique en relation avec les moteurs électriques, par action sur la pression d'alimentation, en cas d'utilisation de moteurs hydrauliques, ou encore par mise en œuvre de moteurs supplémentaires agissant directement sur la couronne dentée 10 de la boîte de vitesse formant le moyen de transmission 8. En outre, la mise en œuvre de moteurs hydrauliques 9 permet d'absorber les chocs en cas de surcharge ou de blocage sans nécessiter de coupleurs hydrauliques intermédiaires.

Conformément à l'invention, le rotor est guidé et maintenu dans le moyen de transmission 8 par l'intermédiaire de paliers 8' (figures 3 à 5) et ledit moyen de transmission 8 est pourvu d'un moyen 12 de déplacement du rotor 3 hors de ses logements 3' de guidage et de maintien correspondant du carter du broyeur.

Selon une caractéristique de l'invention et comme le montrent les figures 1 à 5 des dessins annexés, le moyen 12 de déplacement du rotor 3 se présente sous forme d'un ensemble d'actionnement et de guidage coulissant et pivotant du moyen de transmission 8 comportant au moins un actionneur 13 de déplacement et de pivotement du moyen de transmission 8 et un dispositif 14 de guidage en déplacement et en pivotement dudit moyen de transmission 8.

Conformément à un premier mode de réalisation de l'invention et comme le montre la figure 4 des dessins annexés, l'actionneur 13 de déplacement et de pivotement du moyen de transmission 8 est constitué par au moins un vérin 131 relié par sa chape au carter du broyeur et par sa tige de piston au moyen de transmission 8, qui est monté avec possibilité de pivotement sur le dispositif 14 de guidage en déplacement et en pivotement. La tige de piston du vérin 131 de l'actionneur 13 est avantageusement reliée au moyen de transmission 8 par l'intermédiaire d'un levier 132, en saillie sous ledit moyen de transmission 8. Le dispositif 14 de guidage en déplacement et en pivotement de l'ensemble d'actionnement et de guidage coulissant et pivotant du moyen de transmission 8 est constitué, de préférence, par une paire de coulisseaux 141, guidés dans des glissières de guidage 15 prévues sur des faces correspondantes du châssis de support 4 ou carter du broyeur et reliés à articulation à la boîte de vitesse formant le moyen de transmission 8, par l'intermédiaire d'un axe de pivotement 142. Par ailleurs, ce dispositif 14 de guidage en déplacement et en pivotement de l'ensemble d'actionnement et de guidage coulissant et pivotant du moyen de transmission 8 est pourvu d'au moins un dispositif de verrouillage à double effet 143, logé dans au moins un coulisseau 141 et coopérant, soit avec le moyen de transmission 8, soit avec la glissière de guidage 15 correspondante du châssis de support 4 ou carter du broyeur.

Ce dispositif de verrouillage à double effet 143 est préférentiellement constitué par un verrou guidé dans le coulisseau 141, perpendiculairement à l'axe longitudinal de la glissière de guidage 15 correspondante et à la paroi correspondante du moyen de transmission 8, ce verrou étant actionné en déplacement alternatif, soit par un ensemble à came et à vérin, soit étant intégré dans un vérin à double effet à deux tiges de piston, dont chacune forme une extrémité du verrou coopérant avec un évidement de forme correspondante prévu, soit dans la glissière de guidage 15, soit dans la paroi correspondante du moyen de transmission 8. Ces ensembles à came et à vérin ou le vérin à double effet à deux tiges de piston actionnant le dispositif de verrouillage 143 ne sont pas représentés aux dessins annexés, afin d'éviter une surcharge de ces derniers, leur constitution et fonctionnement étant parfaitement accessibles à l'homme du métier. Bien entendu, les coulisseaux 14 et les glissières 15 peuvent être parfaitement identiques, c'est-à-dire être pourvus chacun des mêmes éléments et, dans la suite de la description, seul le fonctionnement correspondant à la mise en œuvre d'un coulisseau et d'une glissière 15 sera décrit, celui des autres coulisseaux et glissière étant identique.

Ainsi, dans la position de service du rotor 3 dans le broyeur ou concasseur, son axe étant disposé dans les logements 3' de guidage et de maintien correspondant du carter du broyeur, le verrou du dispositif de verrouillage 143 coopère avec le logement correspondant prévu dans la glissière de guidage 15 et le vérin 131 de l'actionneur 13 de déplacement et de pivotement du moyen de transmission 8, qui est relié par sa chape au carter du broyeur et par sa tige de piston au levier 132 solidaire du moyen de transmission 8, est en position rétractée. Lors de l'ouverture des deux demi-coquilles formant le capot de protection 5, le rotor 3 devient accessible et peut être extrait de ses logements 3' du carter. A cet effet, le dispositif de verrouillage 143 est actionné dans le sens d'un déplacement de pénétration du verrou dans l'évidement correspondant de la paroi correspondante du moyen de transmission 8, de sorte que son extrémité logée dans le logement correspondant prévu dans la glissière de guidage 15 est extraite de ce dernier, de sorte que le coulisseau 141 est librement déplaçable dans la glissière 15 et que le moyen de transmission 8 est maintenu contre un pivotement autour de l'axe de pivotement 142 sur les glissières 15. La sortie du vérin 131 aura alors pour effet un déplacement du moyen de transmission 8 guidé par les coulisseaux 141 dans les glissières de guidage 15, dans un mouvement tendant à extraire le rotor 3 hors du carter du broyeur (figure 2). A l'arrivée de l'ensemble précité au bout d'une course de longueur prédéterminée, pouvant être contrôlée par un contact de fin de course non représentée, la sortie du vérin 131 est interrompue et le dispositif de verrouillage à double effet 143 est actionné dans le sens d'une extraction de son extrémité hors de l'évidement prévu dans le moyen 8 et d'une insertion de son extrémité opposée dans un deuxième logement prévu dans la glissière de guidage 15. Il en résulte que les coulisseaux 141 sont bloqués dans cette nouvelle position, de sorte qu'une commande de retrait de la tige du piston du vérin 131 aura pour effet de faire basculer le moyen de transmission 8 qui portent le rotor 3 autour de l'axe de pivotement 142 pour l'amener dans une position d'extraction totale, par exemple de repos sur le sol, comme représenté à la figure 3 des dessins annexés, permettant ainsi d'effectuer des opérations de maintenance, aussi bien de l'enceinte de broyage que du rotor 3.

La commande de déplacement du moyen de transmission 8 avec le rotor 3, ainsi que des différentes positions de verrouillage, peut, soit être réalisée de manière entièrement manuelle, par exemple avec mise en œuvre de détecteurs de fin de course à alarme sonore ou lumineuse (non représentés), soit de manière entièrement automatique, par mise en œuvre d'un programme de commande à déclenchement manuel. Dans ce dernier cas, les commandes successives sont entièrement initiées par un programme informatique et les contacts de fin de course émettent des signaux de détection de position pris en compte par le programme informatique. Bien entendu, chaque cycle d'extraction ou de remise en place du rotor 3 devra être déclenché par une commande manuelle, éventuellement par l'intermédiaire d'un dispositif de sécurité à clé ou analogue.

A la fin des opérations de maintenance, pour un retour du rotor 3 dans sa position de service, représentée à la figure 1 des dessins annexés, il suffit de réaliser les opérations précédemment décrites, de manière inverse.

La figure 5 des dessins annexés représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle l'actionneur 13 de déplacement et de pivotement du moyen de transmission 8 est constitué, de préférence, par deux vérins 131' reliés chacun par sa chape au carter du broyeur et par sa tige de piston à un coulisseau correspondant 141' du dispositif 14 de guidage en déplacement et en pivotement. Dans ce mode de réalisation, le dispositif 14 de guidage en déplacement et en pivotement de l'ensemble d'actionnement et de guidage coulissant et pivotant du moyen de transmission 8 est constitué par une paire de coulisseaux 141', guidés chacun dans une glissière de guidage correspondante 15 du châssis de support 4 ou carter du broyeur et reliés chacun à un bord correspondant du moyen de transmission 8 par l'intermédiaire d'un axe de pivotement 142'.

Par ailleurs, le dispositif 14 de guidage en déplacement et en pivotement est complété par au moins un galet 16 monté à l'extrémité du moyen de transmission 8 opposée au vérin d'actionnement des coulisseaux 13, et en avant de ces derniers, ledit galet étant guidé dans une glissière 15 correspondante du châssis 4 ou carter du broyeur, cette glissière comportant une partie rectiligne prolongée à son extrémité correspondant au galet 16 par une partie 17 s'étendant en biais vers le bas.

Selon une caractéristique de l'invention, dans la position de service du rotor 3, le ou les galets 16 sont guidés dans la partie rectiligne, qui s'étend sur une portion supplémentaire par rapport au galet 16, avant son prolongement en biais. Ainsi, après ouverture des demi-coquilles constitutives du carter, il est possible, par une première commande du ou des vérins 131' d'actionnement des coulisseaux 141', de réaliser un premier déplacement rectiligne du moyen de transmission 8, de sorte que le rotor 3 est déplacé parallèlement à sa position initiale de service. Il en résulte la position représentée à la figure 2 des dessins annexés. Dans une telle position, l'extraction partielle du rotor hors de l'enceinte de broyage permet d'effectuer des opérations de débourrage ou de nettoyage, ainsi que certaines interventions ordinaires ponctuelles dans ladite enceinte de broyage.

Une commande supplémentaire des mêmes vérins d'actionnement des coulisseaux 141' permettra un déplacement supplémentaire de l'ensemble formé par le rotor 3 et le dispositif de transmission 8, de sorte que le ou les galets 16 pénètrent dans la partie en biais 17 de la glissière correspondante 15, ce qui à pour effet de faire pivoter le moyen de transmission 8 autour de son axe d'articulation 142', de sorte que le rotor pivote d'un angle correspondant hors de sa position initiale, pour, finalement, être déposé à même le sol. Dans cette position, représentée à la figure 3 des dessins annexés, il est possible de réaliser des interventions lourdes, tant dans l'enceinte de broyage que sur le rotor 3.

A cet effet, et pour améliorer les conditions d'intervention, il peut avantageusement être prévu un support d'appui pour le palier de l'extrémité du rotor opposée au dispositif de transmission 8. Le rotor 3 pourra alors être entraîné par le moteur annexe de faible puissance ou directement par les moteurs d'entraînement 9 qui pourront être munis d'un moyen d'alimentation de faible puissance n'autorisant, pour des raisons de sécurité qu'une rotation très lente du rotor. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité de l'arbre du rotor opposée au dispositif de transmission 8 est équipée d'un palier 3" monté de manière amovible dans le logement 3' correspondant du carter du broyeur et maintenu dans ce dernier, en position de service du rotor, par l'intermédiaire d'un dispositif de verrouillage à pinces ou analogue (non représenté). Un tel dispositif de verrouillage peut consister en des pinces montés extérieurement sur le carter du broyeur et actionnées par l'intermédiaire d'un vérin les referment autour du palier 3", dans la position de service du rotor. Il pourrait également être envisagé de réaliser le maintien du palier 3" par prévision d'un manchon escamotable dans la paroi correspondante du carter, ce manchon coulissant, dans la position de service sur l'extrémité du palier 3". Il en résulte que, lors de l'ouverture des demi-coquilles de l'enceinte de broyage, l'ensemble complet du rotor avec le dispositif de transmission peut être extrait partiellement (figure 2) ou totalement (figure3) de ladite enceinte de broyage. Du fait de la possibilité de déplacer le rotor 3, avec son moyen de transmission 8, hors de sa position de service, il se pose un problème de maintien des connexions, en particulier des connexions hydrauliques par flexibles, notamment pour les moteurs d'entraînement 9, ainsi que pour les dispositifs annexes à alimentation hydraulique. En effet, compte tenu des débits et des pressions très importants, dans de tels équipements, la mise en œuvre de flexibles avec un ensemble rotor 3 et moyen de transmission 8 pouvant être déplacés et pivotes par rapport au carter du broyeur entraînerait des déformations de ces flexibles telles que leur pérennité serait gravement compromise.

A cet effet, l'invention prévoit, selon une autre caractéristique et comme le montrent les figures 6 et 7 des dessins annexés, d'équiper le dispositif d'un moyen de distribution hydraulique rigide 18 comportant un bloc de base 19, relié, d'une part, à une source de distribution hydraulique (non représentée) et, d'autre part, à un bloc de distribution 20 relié aux moteurs hydrauliques 9 et autres moyens hydrauliques du broyeur, par l'intermédiaire de flexibles courts à faible débattement (non représentés). Le bloc de base 19 est, d'une part, disposé hors de l'espace de pivotement du rotor 3 et est fixé au châssis 4 ou à une platine solidaire ou non de ce dernier avec possibilité de pivotement autour d'un axe 21, parallèle à l'axe 81 de pivotement du rotor 3, et, d'autre part, relié au bloc de distribution 20, par l'intermédiaire d'un conduit télescopique 22 articulé par son extrémité correspondante sur ledit bloc de distribution 20, par l'intermédiaire d'un axe

23, parallèle aux axes de pivotement 21 et 81 respectivement du bloc de base 19 et du moyen de transmission 8, ledit bloc de distribution 20 étant fixé sur le moyen de transmission 8 accouplé aux moteurs d'entraînement 9.

L'axe 21 peut être un axe creux relié, d'une part, au bloc de base 19 par des joints tournants et, d'autre part, à une source de fluide hydraulique sous pression raccordée à cet axe 21 au niveau de sa fixation sur le châssis 4.

Conformément à une autre caractéristique de l'invention, l'axe 23 d'articulation du conduit télescopique 22 sur le bloc de distribution 20 solidaire du moyen de transmission 8 est avantageusement sous forme d'un axe creux coopérant à ses extrémités avec deux joints tournants 24 montés sur une fourche de distribution creuse 25, elle-même reliée à l'extrémité du conduit télescopique 22 opposée au bloc de base 19.

Ainsi, le ou les moteurs d'entraînement 9 peuvent être alimentés par des flexibles, non représentés, reliant lesdits moteurs d'entraînement 9 directement au bloc de distribution 20, solidaire du moyen de transmission 8, de sorte que lors d'un déplacement de pivotement de l'ensemble rotor 3 et moyen de transmission 8, le bloc de distribution 20 est déplacé avec ledit ensemble et que les flexibles ne sont soumis à aucune sollicitation, en particulier pas à une flexion ou à une torsion.

Pendant ces déplacements, ainsi qu'en position de service du rotor 3, le fluide hydraulique amené aux moteurs 9 transite, à partir du bloc de base 19, qui est relié à une source sous forme d'une pompe hydraulique ou autre, à travers le conduit télescopique 22, vers le bloc de distribution 20, la continuité de la liaison étant assurée par le coulissement des parties constitutives du conduit télescopique 22. La prévision du moyen de distribution hydraulique rigide 18 permet donc d'effectuer le déplacement du rotor 3 hors de l'enceinte de broyage, notamment pour des opérations de maintenance, tout en évitant de réaliser les interventions habituelles de démontage d'accessoires et notamment des flexibles hydrauliques.

Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un déplacement du rotor d'un broyeur hors de l'enceinte de broyage, de manière simple et rapide, sans nécessiter d'importants travaux annexes de démontage de parties coopérant avec ledit rotor, en particulier du ou des moteurs d'entraînement, ainsi que du moyen de transmission,, tout en évitant une détérioration des moyens d'alimentation hydraulique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.