Brevet FR2125220A1 — publié le 19720929

La présente invention se rapporte à un dispositif pour compresser ou compacter des déchets métailiquestels que des co- peaux, des tournures et similaires, provenant des opérations de coupe ou de profilage de métaux par des machines-outils telles que des tours, des perceuses, des machines à meuler et analogues, en blocs ou masses solides et compacts appropriés pour la fabrication d'acier au moyen de Tours électriques et analogues. Les dispositifs à compresser connus jusqu'ici pour les blocs de déchets métalliques comportent une chambre de compression et un vérin à pression d'huile relié à cette chambre par un nombre de barres d'accouplement, et sont agencés de telle façon qu'ils soient capables de compresser en blocs les copeaux et analogues chargés dans ladite chambre, par le déplacement en va-et-vient d'une plaque de pression dans celle-ci, cette plaque étant montée à l'extrémité du piston plongeur du vérin. Cependant, celle-ci ne peut avoir une capacité de compression très élevée du fait que la construction des dispositifs à compresser classiques est telle que la chambre et le vérin sont reliés par les barres d'accouplement mentionnées ci-dessus. En conséquence, les blocs de déchets métalliques ainsi compressés peuvent être aisément rompus et, puisque leur densité spécifique apparente est faible, ils ont un faible rendement d'acier dans le cas où ils sont utilisés dans la fabrication d'acier au moyen d'un four électrique, en plus du fait que les blocs de déchets métalliques doivent être chargés dans le four plusieurs fois. Si un vérin ayant une capacité de compression élevée doit être adapté, la chambre et les moyens adjoints à celfe-ci, aussi bien que le vérin, doivent être conçus pour être parfaitement rigides. Un des objets principaux de la présente invention est de prévoir un dispositif à compresser du type décrit qui soit de construction simple mais soit capable de fournir une force de compression très puissante sur les déchèts métalliques tels que des copeaux et analogues, et ainsi, soit capable de former des masses ou blocs de déchets métalliques solides, qui puissent tre facilement transportables et qui aient un rendement élevé dans la production d'acier, ainsi qu'une densité spécifique apparente élevée. Le dispositif à compresser de la présente invention, selon l'une de ses caractéristiques importantes, comporte un carter de compression cylindrique 3, dont une extrémité, au moins, est ouverte ; un vérin à pressiondeflulde, dont l'extrémité de vérin est directement fixée à l'extrémité ouverte du carter dans le même sens axial ; et un élément de pression inséré de façon à être déplacé en va-et-vient dans le carter et relié au piston plongeur du vérin. Selon la présente invention, on préfère adopter un carter de compression sensiblement cylindrique, un vérin et un élément de pression, le vérin ayant une capacité de pression élevée, permettant de ce fait que les copeaux et analogues chargés dans le carter soient mis sous forme de masses ou blocs solides compacts et sensiblement cylindriques par l'intermédiaire dtune compression à pleine puissance au moyen de ltélément de pression, par la commande du vérin. De telles masses ou blocs cylindriques peuvent être difficilement rompues ou écrasées, facilement transportables et de rendement élevé dans la production d'acier, en plus du. fait qu'une seule charge dans le four est suffisante dans le cas--de la fabrication gracier par des fours électriques.Des masses ou blocs non cylindriques (c'est-à-dire de forme earrée) sont plus faciles d écraser. La présente invention sera à présent mieux comprise,et d'autres caractéristiques et avantages de celle -ci apparaîtront,8 la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation préféra représenté dans les dessins- ci-joints dans lesquels : La figure 1 est uné vue en plan d'un exemple de réalisation préfet d'un dispositif à compresser les déchets métalliques selon la présente invention. La figure 2 est une vue partiellement en coupe, agrandie, prise le long de la ligne Il-Il- de la figure 1:. La figure 3 est une vue partiellement-en coupe, agrandie, prise le long de la ligne III-III de la figure 1 dans un sens sensiblement perpendiculaire à celui de la figure 2.. La figure 4 est une vue de détail partiellement en coupe, agrandie, prise le long de la ligne IV-IV de la figure 1; et La figure 5 est une vue en perspective quelque peu schématique d'une masse ou bloc de déchets métalliques fabriquée par le dispositif à compresser selon la présente intention. En se référant aux figures 1 et 2, un carter ou enveloppe compression 1 est construit de telle façon qu'il ait une capité la ou chambre de compression interNe longitudinale et droite, dont la section est sensiblement circulaire et cylindrique, ouverte aux deux extrémités où des brides 2, 3 sont respectivement prévues. L'une de ces brides, à savoir la bride 2, est fixée à une bride 5 prévue à l'extrémité avant d'un vérin à pression d'huile 4 au moyen de plusieurs boulons 6 et plusieurs écrous 7 alors que l'autre bride 3 est fixée à une bride 9 prévue sur l'extrémité arrière d'un embottement 8 court, creux et cylindrique par plusieurs boulons 10 et plusieurs écrous 11. Ainsi, le carter de compression 1, le vérin à pression d'huile 4 et l'embottement 8 sont agencés et montés mutuellement en ligne droite, avec leurs axes respectifs sensiblement alignés. Comme n peut le voir dans la figure 2, un bélier 13 muni d'un piston 12 et inséré de façon à se déplacer en va-et-vient dans le vérin 4, pénètre dans la cavité la et un élément de pression 14 sensiblement cylindrique, inséré de façon longitudinale et coulissante dans la cavité la, est relié à l'extrémité du bélier 13. Des canalisations 15 et 16 sont raccordées à l'extrémité arrière aussi bien qu'à la partie avant du vérin 4 pour alimenter et décharger respectivement un fluide hydraulique dans ledit vérin, comme cela sera expliqué ultérieurement avec plus de détails. L'élément de pression 14 est représenté dans la figure 2, en traits mixtes, en position avancée, au voisinage de l'embotte- ment 8. L'embottement 8 a sensiblement la même forme en coupe que la cavité la et comporte une cavité intérieure ou chambre 8a en communication directe avec la cavité de compression la. En se référant à présent à la figure 4, ltemboftement ou châssis 8 est prévu avec des fentes de guidage de porte 17 dans le sens transversal, par rapport au châssis ; dans la fente de guidage 17, est insérée de façon coulissante une porte 18 qui est quelque peu plus large que la section de la cavité intérieure 8a. Un vérin à pression d'huile 19 est monté verticalement sur une plaque supérieure 21, supportée par une pluralité de montants 20 placés de façon verticale sur l'emboltement 8, et son bélier 22 est relié à la porte 18 afin de commander celle-ci en position d'ouverture et de fermeture. Des moyens de trémie sont prévus pour le carter 1, placés perpendiculairement à son axe principal, comme on le décrira dans ce qui suit. En se référant aux figures 1 et 3, dans une partie intermédiaire du carter 1 est prévue une ouverture d'alimentation allongée 23 dont la hauteur est égale au diamètre de la cavité la et qui est en communication à angle droit avec cette cavité ; cette ouverture d'alimentation 23 est reliée à une caisse formant trémie 24 qui est de même section que l'ouverture d'alimentation 23 et qui comporte une entrée 25 sur son côté supérieur ; de plus, l'extrémi- té avant de la caisse formant trémie est ouverte afin de communiquer avec l'ouverture d'alimentation 23. Une trappe 26 pour l'entrée 25 est montée de façon basculante sur l'extrémité avant de la trémie 24 au moyen d'un axe 27 comme moyen d'entraînement pour l'ouverture et la fermeture de la trappe 26, un vérin à pression d'huile 28 est monté de façon basculante au moyen d'un pivot 30 sur des consoles 29 prévues sur la face supérieure du carter 1, l'extrémité d'un piston plongeur ou bélier 31 du vérin 28 étant reliée avec le côté supérieur du couvercle 26 au moyen d'une broche 32. Dans la trémie 24 est inséré, longitudinalement de façon coulissante, un poussoir 33 dans le but d'alimenter des copeaux, morceaux de déchets métalliques et analogues, depuis la trémie 24 dans la cavité la, et ledit poussoir 33 est prévu avec sur son côté avant une cavité semi-circulaire ou face concave 34 dont la courbe est presque égale à celle de la demisection de la cavité la. Comme moyen pour déplacer alternativement ou en va-etvient le poussoir 33, un vérin à pression d'huile 35 est monté sur l'extrémité arrière de la trémie 24, et l'extrémité de son piston plongeur ou bélier 36 est reliée audit poussoir 33. Le poussoir 33 est représenté dans la figure 3, en lignes pointillées, en position avancée, au voisinage du carter 1. Comme on le voit au mieux dans la figure 2, une évacuation 37 de l'enbottement 8 est prévue avec une plaque de distribution 38 qui s'étend vers l'extérieur et sert à la décharge des blocs de copeaux compressés. Pendant le fonctionnement du dispositif à compresser selon la présente invention, les tas de copeaux de déchets métalliques C et analogues ayant par exemple une densité spécifique de 0,5 environ et pesant environ 500 kilos sont introduits en premier lieu dans la trémie 24 par l'intermédiaire de l'entrée 25 (voir figure 3) et ensuite la trappe 26 est fermée par la commande du vérin 28.Dans cette condition, le poussoir 33 est avancé par la commande du vérin 35 jusqu'à la position qui permet l'adaptation à l'arc de cercle de la section transversale de la cavité de oompression la, tel que cela est représenté dans la figure 3, et de ce fait les déchets métalliques sont envoyés depuis la trémie 24 dans la cavité la , dans laquelle ils sont soumis à une compression i nitiale, sous une pression par exemple de 250 kg/cm2-, entre la paroi intérieure de la cavité la et l'évidement semi-circulaire 34 du poussoir 33. Ensuite, l'élément de pression 14 est avancé par la commande du vérin 4 comme cela est représenté dans la figure 2, et de ce fait les déchets métalliques sont soumis à une compression forcée sous une pression par exemple de 1000 kg/cm2 entre l'élément de pression 14 et la porte 18 de façon qu'ils soient formés en un bloc C1 compact, solide, sensiblement cylindrique, comme représenté dans la figure 5. Après recul du poussoir 14 à une certaine distance, la cavité intérieure 8a est ouverte en soulevant la porte 18 au moyen du vérin 19. A ce stade, le poussoir 14 est à nouveau avancé :usqu'à la position de l'évacuation 37 (voir figure 2) et ainsi le bloc C1 de déchets métalliques est repoussé hors de l'évacuation 37 et placé sur la plaque de distribution 38. Le bloc C1 est de densité spécifique d'environ 4.5, et constitue un corps dur cylindrique avec un volume d'environ 0,2 m3. Le dispositif à compresser selon la présente invention peut être prévu avec un dispositif ou mécanisme de commande comme cela a été décrit en relation avec la figure 4 du brevet américain 3.386.374,sous le titre "ScrapMetal Compressor". Un tel mécanisme peut desservir les pistons plongeurs ou béliers et les vérins du dispositif à compresser. De façon connue classique, les canalisations d'alimentation 15, 16 mentionnées ci-dessals sont reliées dans le système à une source de fluide hydraulique, par exemple un réservoir d'huile. Une pompe hydraulique classique peut envoyer le fluide dans lesdites canalisations, et dans des canalisations d'alimentation semblables d'autres vérins, par des soupapes appropriées et des commutateurs d'inversion.Un réservoir d'huile sous pression peut être prévu sur le côté décharge de la pompe hydraulique qui se branche aux canalisations d'alimentation au moyen d'une canalisation d'alimentation principale ou commune par l'intermédiaire de soupapes. Les canalisations de décharge retournent au réservoir soit directement, soit par l'intermédiaire de quelques soupapes. En ce qui concerne le présent agencement, les vérins respectifs 4, 19, 28 et 35 de l'élément de pression 14 de la porte 18, de la trappe 26 et du poussoir 33 peuvent être commandés dans les deux sens. I1 faut noter que la présente invention couvre également la prévision d'une pompe ou de pompes hydrauliques nécessaires, d'un réservoir ou de réservoirs, de soupapes du type à solénotde, et d'autres agencements classiques pour les vérins hydrauliques, sensiblement à l'intérieur du bâti du dispositif-ou mécanisme de commande mentionné ci-dessus.l Les soupapes d'inversion peuvent être prévues, en relation avec des dispositifs de commande ou de supervision, dépendant du degré d'automation désiré lorsque l'on fait fonctionner le dispositif à compresser les déchets métalliques selon la présente invention. A la place des dispositifs à pression hydraulique,à eau ou à huile, d'autres dispositifs semblables ou hydrauliques peuvent être utilisés pour le meme effet. Les vérins mentionnés dans le présent mémoire doivent être considérés avec ces équivalents fonctionnels et mécaniques possibles à l'esprit. I1 faut noter également qu'une ou plusieurs pompes hydrauliques, qu'un ou plusieurs dispositifs à compresser, qu'une ou plusieurs sources de fluide sous pression peuvent être prévus dans le système de commande de façon classique. La présenteinvention test pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d1-etre décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif à compresser pour le compactage de déchets métalliques, de tas de ceux-ci et analogues, caractérisé en ce qu'il comprend : une chambre de compression cylindrique sensiblement droite, ayant au moins une extrémité ouverte ; des moyens de porte à l'autre extrémité pour l'ouverture et la fermeture sélective de cette chambre ; un vérin à pression de fluide comportant un bélier ou piston plongeur coulissant dans un cylindre, ltextré- mité de cylindre étant directement fixée à ladite extrémité ouverte de la chambre dans le même sens axial ; un élément de pression inséré de façon à se déplacer en va-et-vient dans ladite chambre et relié à l'extrémité du piston plongeur du vérin, pour la compression des déchets métalliques dans cette chambre ; une caisse formant trémie pour la chambre, reliée à celle-ci à angle droit, et en communication avec elle, et ayant une entrée pour l'introduction des déchets métalliques ainsi qu'une trappe à charnières pour ladite entrée ; et un poussoir alternatif dans ladite caisse formant trémie pour déplacer les déchets métalliques vers la chambre. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie intermédiaire de la chambre constitue une ouverture d'alimentation par l'intermédiaire de laquelle les déchets métalliques sont introduits, la hauteur de ladite partie d'alimenta- tion étant sensiblement égale au diamètre intérieur de la chambre, la partie adjointe à la caisse formant trémie ayant au moins une section transversale sensiblement égale à celle de ladite ouverture d'alimentation. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'avant du poussoir est prévu sous la forme d'un évidement en courbe, semi-circulaire, dont la section transversale s'adapte sensiblement à l'arc de cercle de la section transversale de la chambre. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de porte sont agencés à l'extrémité de la chambre opposée à l'emplacement où ltélément-de pression est inséré, et sont sélectivement déplaçables dans un sens perpendiculaire à celui dudit élément de pression pour l'éva- cuation des déchets métalliques compressés à la fin de l'opération de compression.