Brevet FR2018084A1 — publié le 19700529

La présente invention concerne une installation pour la fabrication de blocs, en particulier d'anodes, à partir d'une masse en vrac, installation dans laquelle cette masse est com primée et pressée en blocs. On connaît des presses pour la compression de masses en vrac, qui comportent deux poinçons de pressage, dont l'un au moins peut entre élevé ou abaissé, et qui présentent une coquille pouvant être élevée ou abaissée. Pour presser un bloc, il est formé à partir de la coquille et du poinçon, une chambre creuse dans laquelle la masse en vrac est introduite, après quoi le pressage de la masse en vrac en un bloc est effectué en utilisant le deuxième @oinçon. Une telle presse présente unrendement horaire détermine, qui dépend essen- tiellement du temps de pressage. le temps de pressage ne peut pas être écourté à volonté, car sinon on n'obtient pas un pres sage parfait, ce qui entraîne une augmentation des rebuts. Pour augmenter le rendement horaire d'une presse de ce genre il a été proposé de diviser le pressage en plusieurs etapes. A cet effet, il est connu d'utiliser une machine à plusieurs postes @avec une presse, une coquille pour la ; pression finale étant nécessaire pour chaaue poste. La présente invention présente par rapport aux formes de réalisation connues une installation particulièrement économique et productive pour la fabrication de blocs, en particulier d'ano- des et est caractérisé par un dispositif de pré-compression pour comprimer la masse en vrac en un bloc précomprimé et un dispo -sitif de compression finale coopérant avec le dispositif de pré compression,caractérisé par une coquille et deux poineons de pres sage, dont au moins une des parties est mobile, et dens lequel le bloc précomprimé est comprimé complètement par une opération de pressage. Selon une forme de réalisation particulière le dispositif de précompression présente une installation de vibration, dans laquelle, pour accélérer la précompression, 'e mouvement de vi bration de la masse en vrac peut être exécute en maintenant en mEme temps une pression continue. Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut disposer dans le dispositif de précompression, lune installa--ion de pressage au lieu d'une installation de vibration. Pour la réception de la masse en vrac, le dispositif de précompression comporte une coquille avec au moins une plaque, dont l'une des parties au moins est mobile. En plus dune plaque de base, la coquille comporte avantageu- sement une plaque-couvercle pouvant être abaissée ou élevée. Selon une autre particularité de l'invention, la passion maintenue dans le dispositif de précompression au cours de la vibration de la masse en vrac peut être programmée suivant des valeurs prédéterminées. Pour letransport de ltébauche pré-comprimé dans le dispositif de pressage pour la compression finale, la coquille du dispositif de précompression peut entre déplacé latéralement suivant une autre caractéristique de l'invention. Avantageusement la plaque de base et la plaque-couvercle dans le dispositif de pr écompression peuvent être abaisses en synchronisme. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la plaquecouvercle est reliée à une colonne d'introduction et peut ttre déplacée latéralement ensemble ave celle-ci, la plaque couvercle pendant la précompression et la colonne d'introduction pendant l'introduction de la masse en vrac tant placés an-dessus de la coquille du dispositif de précompression. Suivant une autre caracteristique de l'invention, le poinçon de pressage supérieur est abaissé et la coquille est élevée jus- qu'à sa position supérieure limite pour l'exécution de la compres- sion finale de l'ébauche. Pour la compression finale de l'ébauche, 1 poinçon d r,1-es- sage inférieur et la coquille sont élevés jusqu'à leur position supérieure limite. Le poinçon de pressage supérieur du dispositif de @@mpression finale peut être déplacé latéralement. Pour soulever et sortir plus facilement les @@@es les cop@il- les du dispositif de précompressien et de compe @sion fi@ale, ces dernières présentent des espaces inférieurs coniques. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, positif de dosage et de chargement de -la masse en vrac est monté autdessus de la plaque-couvercle ou de la colonne d'introduction du dispositif de précompression. L'invention est représentée, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés La fig. 1 montre de façon schématique une première forme de réalisation de l'installation. La fig. 2 montre de façon schématique une deuxième forme de réalisation de l'installation. La fig. 3 montre une troisième forme de réalisation de 1' installation. La fig. 4 est une élévation latérale de la presse du dispositif de compression finale selon la fig. 3. A la fig. 1, l'installation est constitué essentiellement par deux parties, à savoir un dispositif de pr'compression, qui est décrit ci-après en détail, et une presse désignée par 1 dans l'ensemble, pour la compression finale de l'ébauche. Cette presse 1 comporte une chassis 2 représentée sur la figure seulement à titre indicatif, dans la membranne supérieure de laquelle est logée une commande à piston de poussée désignée- par 3, se composant d'un cylindre 4 et d'un piston différentiel 5. Il a été prévu pour l'actionnement de la commande à piston de poussée 3 deux conduits 6,7 qui servent à l'arr -ée et au départ du flui- de sous pression pendant l'actionnement de la commande à piston de poussée. Sur le piston 5 est disposé un poinçon de pressage 8 appelé poinçon de pressage mobile. Dans la partie inférieure du châssis de la presse 2 est disposé un poinçon de pressage 9 fixe, ne pouvant pas se mouvoir ainsi qu'une coquille 10 pouvant être élevées ou abaissée. La coquille 10 est élevée ou abaissée par deux commandes 11, 12, dont les pistons différentiels 13, 14 prennent appui sur la co- quille 10 et dont les cylindres 1 a9 présentent chacun deux rac cords 17, 18 et 19, -O pour l'arrivée et ie départ du fluide de pression. Le bloc comprimé complètement, par Exemple iule anode, est désigné par 20 et peut être évacué suivant le sens de la flèche 22 par l'intermédiaire d'un dispositif de transport 21 qui n'est pas représenté en détail. Les parties de la presse sont représentées à la figurs dans la position qu'elles prennent au début d'ure souvelle compression finale d'une anode précompressée. Le dispositif de vibration se compose d'une coquille 23 formant un châssis de moule, sous laquelle est disposée une plaque de base 24, qui peut être élevée et abaissée par l'intermédiaire d'une plaque d'appui 25 au moyen d'une commande 26 à piston de poussée. La pique de base 24 est soutenue par des ressorts 27 et comporte un appareil de vibration 28 sur sa face arrière. Au-dessus de la coquille 23 est disposée une plaque-couvercle 29, qui peut être abaissée ou élevée avec sa commande à piston de poussée 30. La plaque-couvercle avec sa commande à piston de poussée 30 est supportée dans un chariot 31 pouvant autre déplacé latéralement au moyen d'une commande à piston de poussée 32. Le chariot 31 porte en outre une colonne d'introduction 33 placée à côté de la plaque-couvercle 29. Au dessus du chariot 31, c'est-à-dire au-dessus de la plaque couvercle 29 avec sa commande à piston de poussée 30 et de la colonne d'introduction 33 est disposé, sensiblement à la verti- cale au-dessus de la coquille 23, un dispositif de dosage et de chargement désigné dans so ensemble par 34, qui contient tous leE appareils nécessaires pour pouvoir effectuer le chargement du châssis de moule à la vitesse nécessaire. L'installation fonctionne comme suit Sur la plaque de base abaissée est représenté un bloc pré- comprimé 35, qui est poussé latéralement par la commande à piston de poussée 36 sur le poinçon de pressage fixe 9 de la presse 1 par l'intermédiaire d'un dispositif de transport 37 qui n'est pas expliqué plus un détail. La coquille 10 est alors élevée dans sa position supérieure limite et, en même temps, le poinçon do pressage mobile 8 est abaissé sur le bloc, après quoi la compres- sion finale commence. Etant donné que la diminution de volume entre le bloc prccomprimé 35 et le bloc complètement comprimé 20 est relativement faibles la vitesse de la coquille 10 et du poinçon de Irassa; mobile 8 n'a pas besoin d'être commandé ni amené dans une dépendance réciproque. Après la fin de l'opération de pressage, le poincon mobile 8 est élevé et la coquille 10 est abaissés dans la position représentée à la figure, après quoi le sloc compl@@c- ment comprimé 20 est enlevé latéralement dans le sens de la @@- che 22 par un dispositlf de transport 21. Après enlèvement du bloc complètement comprimé 35 de la plaque de base 24, cette dernière est élevée par a commande à piston de poussée 26 jusqu'à ce qu'elle forme avec la coquille 23 une chambre creuse. En même temps, le chariot 31 est poussé vers la droite sur la figure par la commande à piston de poussée 32 @ de sorte que la colonne d'introduction est amenée au-dessus de la coquille 23. La chambre creuse formée par la plaque de base 24 et la coquille 23 est remplie avdo la masse en vrac à partir du dispositif de dosage et de chargement. Le chariot 31 ct alors déplacé vers la gauche et la plaque couvercle 29 est abaissée sur la masse ea vrac.En même temps, l'appareil vibratoire 28 e t mis en marche et la masse en vrac est précomprimée Ta précompression est notablement accélérée par le fait que plaque-couvercle 29 agit par son poids ou, le cas échéant, par la pression agissant sur la commande à piston de poussée 30 avec une fores de pression con tinue sur la masse en vrac Etant donné que la force de pressicn nécessaire pour cela ne doit être égale su'à quelques kilogrammes par unité de surface du bloc, les commandes à piston de poussée 26,30 peuvent avoir des dimensions relativement petites. On obtient une améliorati@@. de la compression ner le fait que la force de pression est effi cace selon un programme déterminé, s'est à dire que la forcs de pression e st programmée. Par la vibration de la masse en vrac sous l'action simultanée d'une pression continue e t le cas échéant programmée, il est possible d'introduire la masse en vrac à une température plus élevée que pour une opération de pressage, ce qui la rend plus fluide et assure dore @le répartiti@@ de la tière très régulière, cependant que les gaz préseilös lans le espaces creux de la masse en vras,pan@@rt êt@@ @@@d,@ent c@- Cette parfaite élimin@@ion des gaz remp.. @rd@t@ @ imp@ tante nécessaire à la fabrication des @@@@@ @@ @@@@ @, sans @@ fautes. Après la fin de la précompressicn la cla@ue de base 24 abaissée, ce qui fait @ue le blcc précomprimé 35 atteint la sition représenté sur la figure. Le cas échéant la plaque-cout-@@ cle 29 est utilisée @o@r aider à l'éjection du bloc précomprimé 35. Puis le cycle de travail recommence,tandis que le bloc 35 est amené à la presse et qu'en mêmetemps le dispositif de vibration effectue la précompression d'un bloc suivant, pendant que le bloc précomprimé est complètement comprimé dans la presse. La fig. 2 représente une installation analogue à cellede la fige 1. La presse 1 représentée à droite de la figure correspond entièrement à celle de la fig. 1. Les numéros de référence sont donc les mêmes pour les deux figures. Il y a également concordan- ce en ce qui concerne le dispositif de dosage et de chargement 34, le chariot 31 avec les commandes à piston de poussée 30, 32 , la colonne d'introduction 33 et la commande à piston de ponssés 35; c'est pourquoi les numéros de @éférence des fig. 1 et 2 sont les mêmes.La plague -couvercle 29 est concave sur le côté extrémité et comporte également le cas échéant des saillies pour prerser des orifices dans les bloom; par ensemble pour rrcrvoir une troi- sième barre utilisée pour les anodes. Contrairement à la forme de réalisation de la fig. 1, celle de la fig. 2 comporte, pour le dispositif de compression, une coquille mobile 40, qui peut être élevée et abaissée an moyen de deux commandes à piston de poussée 41, 42. La plaque de base 43, qui présente une longueur, sansiblement inférieare a la large@ de la coquille 40, est rellée à ue commande à pl @en de p@ur de 44. Les commandes à piston de poussée 41, 42, 44 sont d g@ @- pes à double action, dont les @@ chambres de @@lindrs @@. t mentées par des conduits indiqu@s, mais non désignés endé@ il L'installation fonctio@ne " " même manièr@ @@e eoir @ @té déerit pour la forme de @éel sat @@ @@ la fig @ @@ dis@ de préesmpression et la @@e@@s 1 @@@@@illent @@@ semple @@e@ es méms longueurs de péricdes de sort @d'avec cha@r@ @baue@ @@@@ @omprimée 35 une étanche @omplètem@nt comprimée est proau@@s. @ des échéant, on peut égalenent utili@er deux dic@os@@ifs @@ @ï @- compression, tandis que la presse travaille avre une v@tes de période dcuble. Dans l'installation de la fig, 2, l'élévation de la coqu@lle 40 forme une chambre creuse, dont le fond est constitué par la plaque de base 43. Si la masse en vrac est intreduite par la colonne d'introduction 33 disposéc au-ddssus de le e@guille @@, le chariot 31 passe dans une b@eition dans laquelle la plaque courar cle 29 peut être conduite dans la coquille. Le procassus de @essag@ commence alors, tandis que les commandes à piston de poussée 30, 44 sont mises sous pression, l'une des deux commandes ou les deux étant abaissée ou élevée. Contrairement à la fig. 1, il n'a pas été prévu ici d'installation de vibration, mais la précompression est effectuée par un simple processus de pressage.Pour faciliter 11 échappement des gaz de la masse en vrac, on équilibre plusieurs fois au cours de la précompression, la plaque-couvercle 29 étant soulevée rapidement de quelques millimètres de l'ébauche précomprimée. Le rapport de la force de pression dans l'installation de précompression et dans la presse est égal dans les formes de réalisation courantes à environ 1 : 10 à 1 : 15, ce qui est rendu possible par l'utilisation de ommande à piston de poussée relativement légère dans le dispositif de précompression. Les fig. 3 et 4 représentent une forme de réalisation de l'installation sensiblement différente de celles des fig. 1 et 2 Dans la mesure où les numéros de référence ne sont pas mentionnés ils concernent des parties déjà décrites dans les autres figures, comme par exemple l'installation de dosage et de chargement 34 e2 le chariot 31 avec les commandes à pisten os de poussée 30, 32 et la colonne d'introduction 33. La différence de l'installation se lon les fig. 3 et 4 réside dans le fait que le transport de la masse précomprimé 51 à la presse 52 s'effectue dans une coquille 53.L'utilisation d'une telle installation vient en question, lorsque l'ébauche précomprimée ne présente pas encore une rigidi- té de forme suffisante et pourrait se casser pour cette raison totalement ou en partie lors de l'enlèvement de la coquille 51 du dispositif de précompression. La rigidité de forme de la masse précomprimée dépend de sa composition, qui dépend à son tour des conditions de travail locales La précompression de l-a masse en vraie 51 est effectuée après l'introduction dans la coquille 53 au moyen de la plaque de base 59 reliée à la commande à piston de poussée 48 et de la plaque couvercle 50.Cette dernière présente à son extrémité, une saie lle -4, avec laquelle un renfoncement est pratiqué dans l'ébauche. Un tel renforeement peut par exemple servir à recevoir une troi siè@l@ barre à courant, comme cela est nécessaire surtout dans les ébauehes d'ancdes. Naturcllement, les plaques-couvercles des installations des fig. 1 et 2 peuvent également présenter des parties de moule suffisant aux conditions particulières de l'ébauche Après la précompression l'ébauche 51 est pressée sensiblement vers le bas afin d'être guidée avec un jeu dans la coquille 53, ce qui résulte de la conformation conique des parois intérieures de la coquille 53, comme aussi des coquille s des autres installations. La commande à piston de poussée 55 est alors mise en fonctionne ment et pousse l'ébauche se trouvant dans la coquille 53 sur le poinçon de pressage inférieur 57 de la presse 52 par l'intermediaire de l'installation de transport 37. La coquille 53 comporte une tige-poussoir 58 qui pousse l'ébauche 59 qui est complètement comprimée en même temps que se fait la précompression de l'ébau- che 51, sur le dispositif de transport 21. Pour rendre possible cet échange, le poingon de pressage supérieur 60 doit pouvoir être enlevé latéralement. Il a été prévu pour celaS une commande à piston de poussée 61 avec laquelle le poinçon de pressage 60 glissant dans les guides de la traverse supérieure 63 est déplacée dans les guides de la traverse supérieure 63. Lorsque la coquille 53 est redressée avec le poinçon de pres- sage inférie ur 57, ce poingon est abaissé jusqu'à ce que l'ébauche précomprimée 51 disparaisse dans la coquille 64. La coquil@ 53 peut alors de nouveau être retirée à l'aide de la commande a piston de poussée et se trouve prête pour une nouvelle opérat@@ de précompression. La compression finale de l'ébauche est effectuée dans la presse 52, du fait que la coquille 64 est élevée au moyen de commandes à piston de poussée 65,66 et que le poinçon de presme- ge 57 est élevé avec l'ébauche au moyen des commandes a piston 67,68. Pour la compression finale, le piston de pressage 70 gi sant dans le cylindre de pressage 69, est alimenté. Après la fin du pressege, la coquille 64 et le poincon @ pressage inférieur 57 sont abaissés jusqu'à ce qu'ils prennent l@ position représentée à la fig. 3. L'ébauche 57 précomprimée dans 7e même temps est poussée dans la presse 52 an moyen de ls de; mande à piston de poussée 55, le poinçon de pressage supérieur 60 étant déplacé latéralement. En même temps qu'une nouvelle @u. che précomprimés est introduite dans la presse 52, l'ébauche complètement comprimée 59 est enlevée de la presse 52. La commande de la presse 52 est simplifiée comme on l'a @éjà dit en ce qui concerne les installations des fig. 1 et 2 étanr donné qu'icl aussi la course de la presse pour la compression finale est relativement petite. Des simplifications sont possibles en ce qui concerne les dispositifs de précompréssion et de compression finale décrit à l'aide des figures 1 à 3, et qui peuvent être prévues suivant les besoins. Ainsi la coquille et le poinçon de pressage ou i e- plaques de pressage peuvent être fixes à l'exception d 'un élé- ment unlque. Dans ce cas il n:est prévu qu'un ejecteur pour I expulsion de l'e@aucne hors de la coquille. On peut également prévoir des dispositifs supplémentaires pour augmenter le rendement de l'installation or la qualité des ébauches. Par exemple, la précompression peut étre améliorée si au cours de la compression les plaques de pressage sont souler@es plusieurs fois d'une faible hauteur au-dessus de l'ébauche, pour laisser s'échapper le gaz se trouvant dans la masse en vrac. Tandis qu'on ne prévoit pas habituellement de commande de le vitesse relative entre la coquille et le poinçon de pressage e cause de la faible course dans les installations de compression @finale, cela peur ëtre avantageux dans les dispositifs de pre compression, par exemple dans la forme de realisa@ion de la 2, c'est à dire qu'on commande de façon appropriee les différe@@ éléments de façon que les plaques de pressage s'abaissent dans coquille à la même vitesse en ce qui concerne la coquille. La sorte du dispositif de précompre@sion que l'on combine avec la presse pour la compressionIin@le, que ce @oie une simple cpération de pressage ou de vibration en bien une cpération com binée de pressage et de vihration, avec @@ s@rs @rensport de l@é bauche précomprimée dans la coquill., dipend des conditions ploitation de chaque cas, L'essen@ier est que l'installa@@@@ @@@@@me è l'inventi. permet d'augmenter de menière corsiéerable la@r@@@cilon de @@@ par unité de temps. Ce@i est atteint surtout dsr l'opération d précompression à exécuter dans le dispositif d@ précompression, qui est très rapidement terminée par exemple en quelques fract. de minutes et qui rend toutefois poss@cie une preccmpression @@@@ sée. A cet effet les forces de pression à utiliser sont faibles, comme on l'a déjà dit, et le dispositir peut u @c. @acilement êt construit de façon économique pour cette raison. Etant donné que la variation de volume lors de la compression finale est relativement faible, on peut utiliser pour cette opération une presse toute simple, ne nécessitant pas de commande coûteuse. La precompression importante effectuée dans le dispositif de précom- pression se répercute de façon économique sur la presse pour la compression finale, bien que la force de pression s'élève a sieurs centaines de kilogrammes par unité de surface du bloc. R E V E N D I C A T I O N S 1. Installation pour la fabrication de blocs, (en particulier d'anodes), à partir d'une masse en vrac,dans laquelle la masse en vrac est comprimée et presse en blocs, caractérisée par un dispositif de pré-compression pour comprimer la masse en vrac en un bloc précomprimé et un dispositif de oe mpression finale coopérant avec le dispositif de pré-compression, carac térisé par une presse avec une coquille et deux poinçons de pressage, dont au moins une des parties est mobile et dans le- quel le bloc précomprimé est comprimé complèt ent par une opération de pressage. 2. Installation suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le dispositif de précompression comporte une installation de vibration. 3. Installation suivant la revendication 2 caractérisée en ce que, dans le dispositif le mouvement de vibration de la masse en vrac peut être exécuté en maintenant en même temps ure pression continue. 4. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de précompression comporte une installa tion de pressage. 5. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un coquille pour la réception de la masse en vrac ainsi qu'au moins une plaque sont disposées dans le dispositif de précompression dont au moins une partis est mebile. 6. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la coquille comporte une plaque-couvercle pouvant être abaissée et levée 7. Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que dans le dispositif de précompression le mouvement de vibration le la masse en vrac peut être exécuté en maintenant en même temps une pression continue, la pression exer. cée sur la masse en vrac étant programmée d'après des valeurs prédéterminées. 8. Installation, suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en e e que la 5:a coquille du dispositif de préeompres- sion peut être déplesée latéralement, pour le transport de l'ébauche précomprimée dans le dispositif de pressage pour la com pression finale. 9. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que dans le dispositif de pré-compression la plaque-couvercle et la plaque de base peuvent être abaissées en synchronisme. 10. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en cé que la plaque- couvercle est reliée à une colonne d'introduction et peut être déplacée latéralement ensemble avec celle-ci, la plaque couvercle pendant la précompression et la colonne.d!in troduction pendant l'introduction de la masse en vrac étant pla puées au-dessus de la coquille du dispositif de préconpression. 11. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de compression finale comporte un poin çon de pressage inférieur, sur lequel le bloc précomprimé arrive depuis le dispositif de précompression par un transport latéral. 12. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que pour la compression finale de l'ébauche le poinçon de pressage supérieur peut être abaissé et la coquille peut être élevé jusqu'à sa position supérieure limite. 13. Installation suivant laievendication 1, caractérisée en ce que pour la compression finale de l'ébauche, le poinçon de pressage inférieur et la coquille peuvent être élevés, la dernière jusqu' sa position supérieure limite. 14. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le poinçon de pressage supérieur du dispositif de compression finale peut être déplacé latéralement. 15. Installation suivant larevencidation 1, caractérisée en ce que les coquilles du dispositif de précompression et de compression finale présentent des chambres intérieures conlquos. 16. Installation suivant la revendication 105 caractérisée en ce qu'un dispositif de dosage et d'alimentation de la masse en vrac est monté au-dessus de la plaque-couverble et/ou de la colonne dtintroduction du dispositif de précompression