Brevet FR2000495A1 — publié le 19690905

La présente invention est relative à une chambre d'explosion supportée par une fondation, et destinée à l'usinage de métaux par explosion, laquelle chambre est réalisée en un matériau approprié et est essentiellement constituée par un corps 5 creux de forme cylindrique disposé de manière que son axe soit vertical. Les procédés d'usinage de métaux par explosion, dont les domaines d'utilisation principaux sont le placage, le formage et le durcissement des métaux, sont de plus en plus utilisés en rai-10 son des avantages qu'ils procurent et ont déjà pris une place importante dans les techniques des matériaux et du formage. Toutefois, de tels procédés ne peuvent être exécutés sans protection que sur des champs de tir spéciaux, en raison de la gêne due au bruit et de l'apparition de fortes ondes de surface, liées à ce 15 procédé . Cependant, les champs de tir n'existent qu'en nombre limité et se trouvent généralement éloignés des lieux de production dans lesquels la préparation appropriée et le traitement ultérieur sont effectués. Les frais de transport élevés qui en résultent et les frais de location qui s'y ajoutent encore souvent conduisent à 20 un manque de rentabilité économique. Le problème qui se pose de ce fait consiste à réaliser le procédé d'usinage par explosion sans danger et sans gêne pour le voisinage, dans les lieux mêmes de pro- ou , . duction/-tout au moins a proximité de ceux-ci, ces derniers se trouvant dans la plupart des cas dams des zones à densité de popu- 25 lation élevée. Dans le cas des procédés de formage par explosion, dans lesquels la matière explosive est enflammée dans 1'eau et 1'eau transmet l'énergie de la matière explosive à la pièce à usiner,sous la forme d'ondes de pression, l'on réalise habituellement le pro-50 cédé d'une manière simple dans une fosse d'explosion remplie d'eau. De telles fosses présentent cependant l'inconvénient de ne convenir que pour une petite partie des procédés d'usinage par explosion et de ne pas éliminer d'une façon suffisante la gêne qui résulte des ondes de surface, pour le voisinage, et en particulier 55 la gêne qui résulte du bruit. L'on connait également déjà des chambres d'explosion essentiellement prévues pour l'essai de matières explosives, qui sont réalisées dans la plupart des cas de façon à avoir une forme sphé-rique. Dans ces chambres d'explosion, l'on met généralement un tas ^0 de matériau en grains, de sable de préférence, sur le fond de la 69 00947 2000495 S chambre, ce matériau ayant pour but de provoquer vin amortissement des ondes de surface qui se forment lors de l'explosion. Ces chambres d'explosion ne conviennent toutefois que lorsque l'on utilise des quantités de matière explosive relativement faibles. 5 Pour l'utilisation de quantités plus importantes de ma tière explosive, il a déjà été proposé une chambre d'explosion de forme sensiblement sphérique, qui ne peut cependant être utilisée qu'en relation avec un procédé d'usinage par explosion dans lequel l'on prévoit de faire le vide à l'intérieur de la sphère. La mise 10 en oeuvre d'un récipient sphérique comme chambre d'explosion pour la mise en service à l'échelle industrielle, est cependant très coûteuse.'Il s'est en outre avéré que la forme sphérique ne convient pas dans le cas des coups de bélier orientés principalement vers le haut, qui se produisent lors du placage et du durcissement 15 par explosion. Conformément à l'invention, l'on propose d'utiliser comme chambre d'explosion, un corps creux de forme essentiellement cylindrique, disposé de telle manière que son axe soit vertical,et dont la caractéristique consiste en ce qu'un établi monté sur res-20 sorts est placé à sa partie inférieure, pour recevoir l'agencement d'usinage par explosion. Suivant un exemple de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, l'établi monté sur ressorts, qui est pourvu avantageusement d'au moins une couche de support isolante,cons-25 tituée par exemple par du caoutchouc ou du sable, s'appuie sur une fondation distincte. Il est en outre avantageux, en particulier en raison de la meilleure absorption- du son qui en résulte, de réaliser le corps creux de forme essentiellement cylindrique en béton armé 30 précontraint, au lieu de le réaliser en acier; toutefois la construction en acier peut également procurer des avantages à maints égards. Pour affecter les gaz suffocants qui résultent de l'explosion, d'un mouvement tourbillonnaire, et pour détruire au moins 35 partiellement les énergies inhérentes à ces gaz suffocants, l'on monte avantageusement au moins un fond intermédiaire en forme de grille, à la partie supérieure du corps creux,; des chicanes reliées à ce fond étant prévues au-dessous de celui-ci et étant montées de préférence sur ressorts. 40 Une réalisation du corps creux rétrécieà son extrémité i9 00947 3 2000495 supérieure, sert au même but. Il est en outre recommandé de prévoir des éléments encastrés ou des garnissages à la partie inférieure un corps creux, pour réduire la charge appliquée aux parois. Il est particulièrement avantageux de monter à la partie 5 inférieure"du corps creux, des chaines, des fils métalliques ou analogues,alignés parallèlement à l'axe du corps creux, réalisés par exemple en acier ou en matière plastique, et disposés à des intervalles sensiblement égaux de la paroi interne, également dans le but de réduire la charge appliquée aux parois. L'action de cet 10 agencement est encore améliorée en reliant les chaînes, fils ou analogues au moins une fois, de préférence à leurs extrémités, à des éléments élastiques tels que, par exemple, des ressorts travaillant à la traction. La charge appliquée aux parois du corps creux de forme 15 cylindrique est réduite de façon surprenante par rapport aux éléments encastrés utilisés jusqu'à présent, à l'aide des chaînes, fils ou analogues encastrés, dans une mesure à laquelle l'on ne pouvait pas s'attendre. L'on réalise un renouvellement rapide de l'ordre de mar-20 che, à la suite du coup de feu, à l'aide de canaux d'évacuation des gaz disposés à l'extrémité supérieure du corps creux et reliés à un ventilateur, l'action de ces canaux étant encore renforcée en reliant un ventilateur qui introduit de l'air frais à des canaux prévus dans la zone inférieure du. oorps creux. L'on obtient 25 ainsi un grand débit, du fait de la succession rapide des opérations. La nouvelle chambre d'explosion permet de pourvoir pour la premièrejfois à un dispositif de. fabrication peu coûteuse et garantissant une bonne protection, dans lequel l'on peut également 30 faire exploser des quantités assez importantes, par exemple 80 kg et plus, de matière explosive très brisante, pour l'usinage par explosion. Différentes chambres d'explosion sont représentées de façon schématique en coupe aux figures 1,2 et 3 des dessins anne-35 xés, et constituent des exemples de réalisation de l'objet de l'invention, qui seront décrits de façon plus détaillée dans ce qui va suivre. La chambre d'explosion est constituée, dans les exemples de réalisation, par un eorps ereux 1 de forme cylindrique monté 40 de manière que son suce soit vertical, réalisé en béton armé pré'BAD ORIGINAL 69 00947 2000495 contraint. Des fonds intermédiaires 2 en forme de grille, de préférence constitués par des poutres d'acier robustes, ou d'autres aciers profilés, sont montés à la partie supérieure du corps creux 1. Des dispositifs d'ancrage 3 Qui maintiennent une chicane 4 mo-5 bile en direction verticale, sont fixés sur la face inférieure du fond intermédiaire 2 inférieur. Des ressorts 5 sont montés entre la chicane 4 et le fond intermédiaire 2. La partie inférieure de la paroi interne du corps creux 1 est pourvue d'autres dispositifs d'ancrage 6 destinés à la fixation de garnissages 7 ou d'éléments 10 encastrés, qui servent principalement à absorber l'énergie. Un établi 8 monté sur ressorts, dont la face supérieure est recouverte d'un support en caoutchouc 9* est disposé à la partie inférieure du corps creux 1. Le support de caoutchouc 9 comporte à son tour sur sa face supérieure, un évidement destiné à recevoir une 15 couche de sable 10 sur laquelle est placé l'agencement 11 d'usinage par explosion. Une porte 12 blindée qui ne s'ouvre que vers l'intérieur, et qui s'appuie, en cas de charge appliquée de l'intérieur, à la paroi interne du cylindre creux 1, ferme une ouverture 13 pratiquée dans le cylindre 1, par laquelle l'agencement 20 11 d'usinage par explosion est introduit à l'aide d'un manipulateur non représenté. Le bord inférieur de l'ouverture 13 et le bord supérieur de l'établi 8 sont disposés, pour cette raison, sensiblement à la même hauteur. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, 25 le fond du corps creux 1 constitue en même temps la plaque de fondation 14 de la chambre d'explosion, sur laquelle s'appuie l'établi 8, par l'intermédiaire de ressorts 15. Une plaque de couverture 16 ancrée aux parois latérales du corps creux 1, constitue la fermeture supérieure de ce dernier, et elle peut également être 30 réalisée de façon à présenter une forme voûtée. Des canaux 17 qui sont destinés à l'évacuation des gaz, et qui sont reliés à un ventilateur 26, sont disposés immédiatement au-dessous de la plaque de couverture 16, dans le corps creux 1. Des canaux 18, qui sont soit reliés à l'atmosphère extérieure,et constituent des orifices 35 d'aspiration, soit reliés à un ventilateur 19 qui introduit de l'air frais, sont raccordés à la zone inférieure du corps creux 1. Il est avantageux, dans des cas analogues, de ne relier qu'une partie des canaux 18 avec le ventilateur 19 qui introduit l'air frais. Les canaux 17 et 18 sont pourvus à leur embouchure dans le 40 cylindre creux 1, de tiroirs 20 à commande centrale extérieure, BAD ORIGINAL 69 00947 essentiellement destinés à protéger le ventilateur. Dans cet exemple de réalisation, le garnissage 7 est en caoutchouc et il est recouvert d'un revêtement de protection 21 en amiante. La figure 2 représente une chambre d'explosion dans la-5 quelle l'établi 8 monté sur ressorts s'appuie sur une fondation distincte. De ce fait, la chambre d'explosion convient à l'utilisation de quantités encore plus importantes de matière explosive, pour un dimensionnement sensiblement égal, car les tensions qui se produisent dans la fondation lors de l'explosion, sont ainsi prati-10 quement éliminées. Le corps creux 1 est rétréci en forme de cheminée à son extrémité supérieure 23. Ce mode de réalisation permet une destruction d'énergie d'une manière simple, par étranglement, ce qui évite d'avoir recours à des fonds intermédiaires. Un amortisseur de bruit, non représenté, est monté à l'extrémité supé— 15 rieure 23 rétrécie en forme de cheminée. Un filtre qui sert à filtrer les gaz suffocants peut également être monté d'une manière simple dans l'extrémité 23. Les canaux 17 d'évacuation des gaz suffocants, prévus dans-la figure 1, ne sont plus nécessaires dans cet exemple de réalisation^, A la place d'un garnissage 7 en ca-20 outchouc, des chicanes 24 montées sur ressorts, mobiles radiale— ment vers l'extérieur, sont fixées à des dispositifs d'ancrage 6, et elles transmettent, lors de leur déplacement, l'énergie absorbée par les gaz suffocants qui résultent de l'explosion, à des ressorts 25 qui la détruisent en partie, en sorte qu'une faible 25 partie seulement de l'énergie est transmise à la paroi du cylindre creux 1. Les chicanes 24, de même que les chicanes 4, peuvent également être pourvues d'un support en matériau destructeur de l'énergie. Des instruments de réalisation de mesures, qui doivent éventuellement être encastrés à l'intérieur du corps creux 1, peu-30 vent être aisément fixés à un emplacement quelconque, sur les dispositifs d'ancrage 6 existants. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 3, des chaînes 31 en acier ou en matière plastique par exemple, sont alignées parallèlement à l'axe du corps creux 1, à la partie infé-35 rieure de ce dernier, à des intervalles sensiblement égaux de la paroi interne 30 de celui-ci. Les chaînes 31 sont fixées à des crochets 32 placés sur les fonds intermédiaires 2 ou sur des consoles 33 reliées au corps creux 1. Comme le montre la moitié de droite de la figure 3, l'on peut placer d'une manière simple un 40 ressort 34 travaillant à la traction, entre le crochet inférieur 69 00947 32 et la chaîne 31» Il est avantageux de disposer u/ie bague 35 aussi bien entre les chaînes 31 et les ressorts 34 travaillant à la traction, qu'entre les ressorts 34 travaillant à la traction et les conso-5 les 33, comme le montre la partie gauche de la figure 3. En outre, le nombre des ressorts 34 travaillant à la traction peut être inférieur à celui des chaînes 31, et dans l'éventualité d'une défaillance de l'un des ressorts 34 travaillant à la traction, par rupture ou fatigue, la tension des chaînes 31 ne se relâche que 10^légèrement dans cette zone. De plus, l'on peut aisément produire et commander de ce fait la création d'une tension initiale dans les ressorts 34 qui travaillent à la traction, ainsi que dans les chaînes 31, avec un petit nombre d'éléments de tension 36 fixés à la bague 35 inférieure et répartis uniformément sur le pourtour 15 de cette dernière, tandis qu'ils s'appuient sur des consoles 37. XI va de soi que l'on peut monter les ressorts 34 travaillant à la traction et/ou les bagues 35 à l'extrémité supérieure, au lieu de les monter à l'extrémité inférieure, ou bien dans n'importe quelle section des chaînes 31, ou bien simultané-20 ment sur plusieurs des emplacements précités. Des crochets 38 qui maintiennent les chaînes 31, à la place des crochets 32, sont placés à l'extrémité inférieure de la porte 12. Lors de l'ouverture de la porte par rotation autour de l'axe de rotation dans la charnière 39, les chaînes 31 demeurent 25 reliées aux crochets 32 et sont soulevées en même temps que la porte 12, ce qui fait qu'elles sont retirées de la zone de l'ouverture 13. De même, lors de la fermeture de la porte 12, les chaînes 31 et les ressorts 34 sont à nouveau simultanément tendus. Lorsque l'on utilise les bagues 35, celles-ci sont évidées ou in-30 terrompues dans la zone de la porte 12. Les fondations de la chambre d'explosion ou de l'établi 8 sont avantageusement enrobées dans un matériau qui absorbe bien les ondes de surfaces. 69 00947 ï 2000495 .REVENDICATIONS 1) Chambre d'explosion supportée par une fondation, destinée à l'usinage des métaux par explosion, réalisée en un matériau approprié, et essentiellement constituée par un corps creux 5 de forme cylindrique, disposé de manière que son axe soit vertical, laquelle chambre d'explosion est caractérisée en ce qu'un établi monté sur ressorts est placé dans la partie inférieure du corps creux, pour recevoir l'agencement d'usinage par explosion. 2) Chambre d'explosion selon la revendication 1, carac- 10 térisée en ce que l'établi monté sur ressorts est supporté par la fondation de la chambre d'explosion. 3) Chambre d'explosion selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'établi monté sur ressorts est supporté par une fondation distincte. 15 4) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'établi monté sur ressorts est pourvu d'au moins une couche de support isolante, constituée par exemple par du caoutchouc ou du sable. 5) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 4, 20 caractérisée en ce que le corps creux de forme essentiellement cylindrique est en acier. 6) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le corps creux de forme essentiellement cylindrique est en béton armé précontraint. 25 7) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'au moins un fond intermédiaire en forme de grille est monté à la partie supérieure du corps creux. 8) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le corps creux est fermé à son extrémité 30 supérieure par une plaque de couverture. 9) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 7» caractérisée en ce que le corps creux est rétréci en forme de cheminée à son extrémité supérieure. 10) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 9, 35 caractérisée en ce que desdispositifs..d'ancrage qui portent des éléments encastrés ou des garnissages, sont disposés à la partie inférieure du corps creux. 11) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'un garnissage en matériau approprié, de 40 préférence en caoutchouc, est monté au moins partiellement dans \ BAD original ! 69 00947 s 2000495 la zone du corps sreux qui comporte des dispositifs d'ancrage. 12) Chambre d'explosion selon la revendication 11, caractérisée en ce que le garnissage est'pourvu d'un revêtement de protection approprié, par exemple en amiante ou en un matériau 5 d'enduction réfractaire. 13) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 12, caractérisée en ce que des chicanes, de préférence montées sur ressorts, sont pfcacées au moins partiellement dans la zone du corpâ creux qui comporte des dispositifs d'ancrage, en particulier au- 10 dessous du fond intermédiaire en forme de grille, et sont reliées à ce dernier. 14) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 9 ou la revendication 13, caractérisée en ce que des chaînes, des fils ou analogues sont montésjdans la partie inférieure du corps 15 creux, suivant un alignement parallèle à l'axe de ce dernier, à des intervalles sensiblement égaux de la paroi du corps creux, lesdits chaînes, fils ou analogues étant réalisés par exemple en acier ou en matière plastique. 15) Chambre d'explosion selon la revendication 14, ca- 20 ractérisée en ce que les chaînes, fils ou analogues sont reliés au moins une fois, de préférence à leurs extrémités, à des éléments élastiques, par exemple à des ressorts travaillant à la traction. 16) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 15, 25 caractérisée en ce que des canaux d'évacuation des gaz sont disposés à l'extrémité supérieure du corps creux, et en ce qu'ils sont reliés à un ventilateur. 17) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 16, caractérisée en ce que des canaux dont au moins une partie est re- 30 liée, à son autre extrémité, avec l'atmosphère extérieure ou avec un ventilateur qui introduit de l'air frais, sont raccordés à la zone inférieure du corps creux. 18) Chambre d'explosion selon les revendications 16 ou 17, caractérisée en ce que les canaux sont pourvus, dans la zone 35 de leur embouchure dans la chambre d'explosion, d'organes de fermeture réglables, par exemple des tiroirs ou des clapets. 19) Chambre d'explosion selon les revendications 1 à 18, caractérisée en ce que le corps creux comporte à un emplacement approprié, de préférence sensiblement au niveau du bord supérieur 40 de l'établi, une ouverture qui peut être fermée à l'aide d'une BAD ORIGINAL, 69 00947 9 2000495 porte blindée qui s'appuie sur la paroi interne du corps creux, d'une manière connue en elle-même.