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Patent Searching and Data


Title:
EJECTOR WITH ONE OR SEVERAL POCKETS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/047264
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an ejector with one or several pockets, designed for centrifugal crushers with vertical axis and having a substantially parallelepiped shape, provided with a working surface of one or several cavities (3, 5) forming said ejector (1) pockets. The invention is characterised in that all or part of the pocket periphery consists of a composite material reinforcing structure (6) itself made of an iron and ceramic based alloy highly wear resistant and produced in situ at the ejector spinner.

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Inventors:
PONCIN CLAUDE (BE)
Application Number:
PCT/BE1999/000034
Publication Date:
September 23, 1999
Filing Date:
March 16, 1999
Export Citation:
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Assignee:
MAGOTTEAUX INT (BE)
PONCIN CLAUDE (BE)
International Classes:
B02C13/18; (IPC1-7): B02C13/18
Domestic Patent References:
WO1984004760A11984-12-06
WO1989004720A11989-06-01
WO1989004720A11989-06-01
Foreign References:
US3044720A1962-07-17
US3149793A1964-09-22
US3346203A1967-10-10
US4787564A1988-11-29
US3044720A1962-07-17
US3149793A1964-09-22
US3346203A1967-10-10
US4787564A1988-11-29
Attorney, Agent or Firm:
Van Malderen, Michel (Boulevard de la Sauvenière 85/043, Liège, BE)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Ejecteur à une ou plusieurs poches, destiné à des concasseurs de type centrifuge à axe vertical et ayant une forme essentiellement parallélépipédique, pourvu sur sa face de travail d'une ou plusieurs cavités (3,5) formant les poches dudit éjecteur (1), caractérisé en ce que toute ou une partie de la périphérie de la ou des poches est constituée d'une structure de renfort (6) d'un matériau composite luimme formé d'un alliage à base fer et de céramique très résistant à l'usure et créé in situ à la coulée de l'éjecteur.
2. Ejecteur à une ou plusieurs poches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure de renfort créée in situ n'est disposée que sur une portion de la largeur ou une portion de la longueur ou une portion de la profondeur de l'éjecteur.
3. Ejecteur à une ou plusieurs poches selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure de renfort est adaptée au nombre, à la taille et à la forme géométrique de la ou des poches de l'éjecteur.
4. Ejecteur à une ou plusieurs poches selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de renfort disposée à la périphérie de la ou des poches comprend en outre une structure de renfort complémentaire (17) disposée dans la face de sortie de l'éjecteur.
5. Ejecteur à une ou plusieurs poches selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le constituant céramique de la structure de renfort est prépare à partir de grains céramiques agglomérés à base d'alumine, de zircone, ou d'aluminezircone.
Description:
EJECTEUR A UNE OU PLUSIEURS POCHES Objet de l'invention La présente invention concerne un électeur à une ou plusieurs poches, destiné à des concasseurs de type centrifuge à axe vertical (concasseurs dits VSI).

Arrière-plan technologique a la base de l'invention Les concasseurs du type centrifuge précités sont connus dans l'état de la technique pour concasser toute sorte de matériaux, notamment des agrégats de roche.

Ils sont par exemple utilisés dans des carrières et des cimenteries. Ces concasseurs centrifuges comprennent une cuve cylindrique dans laquelle est disposée une table rotative qui est supportée par un palier vertical et qui comprend des moyens pour faire tourner la table autour de l'axe central du concasseur. En outre, le concasseur comporte une série d'éjecteurs fixés sur la table rotative, ainsi qu'une série d'enclumes disposées sur la paroi verticale interne de la cuve cylindrique, autour de la table rotative.

L'éjecteur se présente essentiellement sous la forme d'un parallélépipède réalisé généralement en fonte qui est fixé sur la table rotative du concasseur. La face de l'éjecteur qui est dirigée vers l'axe de rotation

de la table est appelée le nez de l'éjecteur, tandis que la face parallèle aux enclumes de la cuve cylindrique forme la face de sortie de l'éjecteur.

La face avant de l'éjecteur appelée face de travail est celle qui rencontre la matière à concasser et qui dans le sens de la rotation de l'éjecteur précède la face arrière.

Cette face de travail avant de l'éjecteur peut tre pourvue d'une ou de plusieurs cavités qui ne traversent pas la totalité de la structure de l'éjecteur.

Ces cavités forment les poches de l'éjecteur qui se remplissent lors de la rotation du concasseur.

Lors de l'opération de concassage, la matière à concasser est versée au centre de la table rotative par des moyens connus. Sous l'effet de la force centrifuge et sous l'impact avec la face de travail des éjecteurs, la matière est projetée en direction des enclumes sur lesquelles elle s'écrase pour tomber, sous forme concassée, au fond du concasseur d'où elle est évacuée. Lors de la projection de la matière, les éjecteurs subissent des sollicitations très importantes et sont dès lors sujet à une usure rapide.

Description des solutions selon l'état de la technique Les éjecteurs à poches utilisés permettent dans certaines applications, par le fait d'accumuler de la matière dans les poches, d'augmenter considérablement la durée de vie ces éjecteurs.

Cependant, dans ce type d'éjecteur, on observe que l'usure se fait préférentiellement au niveau du bord de sortie des poches, c'est-à-dire là où l'abrasion due aux particules projetées par la force

centrifuge est la plus élevée.

Le document US 3 044 720 A décrit un concasseur à impact du type centrifuge pourvu d'une poche dans lequel est prévu une protection sous forme d'un renfort constitué de plaques rapportés.

De manière similaire dans le document US 3 149 793 A pour le mme type de concasseur propose également des plaques de renfort rapportés.

Dans le document WO 89 04720 A, il est proposé des garnitures céramiques du type oxyde d'aluminium pour les conduits de sortie de la matière dans des concasseurs à enclumes.

L'arrière-plan technologique de l'invention, en particulier la conception des concasseurs peut encore tre illustré par les documents US 3 346 203 A et US 4 787 564 A.

On a également tenté de rapporter sur bords des poches un renfort céramique de préférence en carbure de tungstène. Ce type de matériau résiste très bien à l'abrasion à la sortie de l'éjecteur.

Les usures qui se produisent néanmoins sont souvent localisées selon certains chemins préférentiels, en dehors des cavités initiales de l'jecteur. Ces chemins préférentiels d'usure se propagent sur toute la structure de l'éjecteur avec pour conséquence de finalement obtenir une pièce dont pratiquement seul le renfort est intact.

En outre, lorsque des corps imbroyables, par exemple métalliques, ou des agrégats de plus grande dimension sont introduits dans le concasseur, ceux-ci détruisent le renfort céramique en carbure de tungstène.

Lorsque le renfort est brisé, on obtient un fonctionnement déséquilibré de la table rotative supportant les éjecteurs.

Ceux-ci doivent alors tre démontés et remplacés pour éviter toute vibration du concasseur.

Buts de l'invention La présente invention vise essentiellement à éviter ou du moins à réduire les inconvénients qui résultent de l'usure des éjecteurs de l'état de la technique. En particulier, elle vise à concevoir un électeur à une ou plusieurs poches qui résiste à l'impact des particules à concasser et qui, par le fait d'avoir une résistance à l'usure élevée, ne subit presque plus aucune dégradation de sa structure initiale.

Principaux éléments caractéristiques de l'invention Selon l'invention, on propose un éjecteur à une ou plusieurs poches, destiné à ces concasseurs de type centrifuge à axe vertical et ayant une forme essentiellement parallélépipédique, pourvu sur sa face de travail d'une ou plusieurs cavité formant les poches dudit éjecteur, caractérisé en ce que toute ou une partie de la périphérie de la ou des poches est constituée d'un matériau composite lui-mme formé d'un alliage à base fer et de céramique très résistant à l'usure et créé in situ à la coulée de l'éjecteur.

On constitue ainsi un renfort en matériau composite céramique résistant à l'usure autour des cavités constituants les poches afin d'obtenir une protection non seulement du bord de sortie de l'éjecteur mais également

au niveau du contour de la ou des poches. On arrive de cette manière à un renforcement sans pièce rapportée de toute la structure de l'éjecteur contre l'abrasion par la matière à concasser. De mme, une structure appropriée du renfort convenant pour un certain nombre déterminé de poches d'une taille et d'une forme géométrique déterminée permet de recentrer la matière dans la ou les poches et ainsi, d'éliminer les problèmes d'usure préférentielle.

La caractéristique spécifique de la présente invention réside dans le choix d'un matériau composite formé par un alliage à base fer (fonte ou acier) et de céramique pour constituer l'élément de renfort, lequel est créé in situ lors de la coulée de l'éjecteur.

De manière avantageuse, le renfort selon l'invention sera réalisé à partir d'un composite métal/céramique qui est préparé à partir de grains céramiques agglomérés à base d'alumine et/ou de zircone ou d'alumine zircone qui sont infiltrés lors de la coulée par le métal liquide servant à former le corps de la pièce.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des revendications qui suivent, illustrant diverses formes d'exécution de l'invention.

Brève description des figures La Fig. 1 représente une vue en perspective d'un éjecteur à deux poches selon l'invention.

La Fig. 2 représente une photographie illustrant l'éjecteur à une seule poche selon l'invention.

La Fig. 3 représente une photographie de l'éjecteur à

deux poches selon l'invention.

Les Fig. 4 et 5 représentent deux photographies d'un électeur à deux poches selon l'état de la technique, illustrant des endroits d'usure préférentiels.

Description des diverses formes d'exécution préférées de l'invention La Fig. 1 donne une illustration schématique de l'éjecteur portant le repère général 1 à deux poches 3 et 5 selon l'invention, comprenant le renfort en matériau composite identifié par le repère général 6 et représenté en lignes hachurées.

Ce matériau composite est de préférence réalisé à partir d'un agglomérat de grains céramiques à base d'alumine-zircone. Ces grains céramiques sont fabriqués de manière classique, par électro-fusion, par frittage, par projection thermique ou par tout autre procédé permettant de fusionner les deux constituants.

La structure de renfort composite est réalisée sur le pourtour des poches de l'éjecteur à une distance minimale de 5 mm des bords des poches empchant ainsi une usure de l'éjecteur au niveau du bord inférieur 9, du bord supérieur 11, ainsi qu'au niveau du nez 13 et à la sortie de l'éjecteur 15.

Une structure de renfort complémentaire (également représentée en traits hachurés) 17 peut tre prévue dans le face de sortie de l'éjecteur 1.

Comme illustré, la structure de renfort composite ne doit pas nécessairement tre disposé sur toute la largeur, la longueur ou la profondeur de

l'éjecteur pour résister à une dégradation de la structure.

Les figures 2 et 3 montrent deux éjecteurs de configuration différente, l'une comportant une seule poche, l'autre comportant deux poches.

La géométrie de la structure du composite est adaptée à la configuration géométrique de l'éjecteur, choisie en fonction de la matière à concasser.

La configuration particulière de la structure composite telle qu'illustrée a été choisie de manière à d'une part limiter l'usure de la pièce entière de l'éjecteur et d'autre part, de permettre de réaliser facilement l'éjecteur pourvu in situ de la structure de renforcement lors de la coulée de l'éjecteur.

L'éjecteur est donc constitué sous forme d'un élément hétérogène mais sans pièces rapportées comportant aux zones soumises de manières prépondérante à l'usure, un renfort intégré dans l'éjecteur sous forme d'une structure à base d'un matériau composite qui est formé d'un alliage à base fer (fonte ou acier) d'une part et de céramique présentant la propriété de résistance à l'usure pour les utilisations envisagées.

Les Fig. 4 et 5 représentent une photographies d'un éjecteur à deux poches selon l'état de la technique, où l'usure préférentielle est localisée essentiellement au niveau du nez de l'éjecteur ainsi qu'au niveau du bord inférieur des poches en contact avec la table rotative.

Exemple Un éjecteur avec un renforcement composite tel que représenté à la Figure 2 a été comparé à un

électeur identique sans ce renforcement composite dans une application de concassage de rhyolite de granulométrie d'entrée comprise entre 3 et 40 mm.

La durée de vie de l'éjecteur à renforcement composite est le double de celle obtenue avec des éjecteurs équivalents sans ce renforcement.