Brevet FR2251436A1 — publié le 19750613

L'invention se rapporte aux machines à traiter les matières par pression, notamment aux machines à pastilles à rotor pour le pressage des catalyseurs utilisés dans les entreprises chimiques. On connaît déjà des machines à pastilles comprenant un rotor constitué par deux blocs coaxiaux séparés par un plateau à matrices. Le bloc est percé de trous renfermant des poinçons supérieur et inférieur dont les têtes sortent en porte-à-faux de ces trous. Les griffes montées à demeure sur le bâti assurant le mouvement rectiligne alternatif des poinçons. Quand le rotor de la machine à pastilles tourne, la surface conique de la tête des poin çons entre en interaction avec la surface de travail des griffes. Dans ces constructinns, la surface de la tête du poin çon contactant la griffe est réalisée en forme de cone et la surface de travail des griffes1 sur les secteurs de descente et de levage, se présente sous forme de surface conique hélicoldale. Etant donné que les-griffes de levage et de descente -adoptées dans ces machines ont des angles de levage considérables (de 150 à 250), la force qui sépare des griffes la tête des poin çons croît à un tel point que les poinçons fléchissent et perdent alors leur contact avec les griffes quand apparaissent des résistances au déplacement des poinçons dues au colmatage des trous dans le rotor et dans les matrices par la poudre traitée. Afin de prévenir ce phénomène, on adopte les mesures suivantes. Latige du poinçon est exécutée avec une section excédant de plusieurs fois celle requise pour la force de pressage théorique, ce qui augmente la longueur des trous de guidage dans le rotor et exige des griffes bilatérales. L'augmentation de la section de la tige du poinçon entraîne une diminution du nombre de poinçons placés dans le rotor, et, par conséquent, une perte de productivité. L'emploi de griffes bilatérales complique la construction et offre un obstacle à la rotation des poinçons autour de leur axe, ce qui provoque une usure rapide des têtes des poinçons. Pour réduire l'usure, il faut réduire la vitesse de rotation du rotor et, par conséquent diminuer la productivité de la machine à pastilles. On s'est proposé de rendre le fonctionnement de la machine à pastilles plus fiable en mettant au point une construction excluant la possibilité de repliage des poinçons et augmentant leur résistance à l'usure. La solution consiste en une machine à pastilles à rotor, comprenant un rotor constitué par deux blocs supérieur et inférieur coaxiaux séparés par un plateau à matrices et percé de trous sur sa circonférence, dans lesquels sont logés respectivement les poinçons supérieur et inférieur, parallèlement à l'axe du rotor, animés dun mouvement rectiligne alternatif lors de la rotation du rotor par l'intermédiaire des griffes supérieure et inférieure solidaires du bâti et possédant des surfaces de travail coniques hélicoidales agissant sur le secteur des poinçons pour le déplacement axial de ces derniers, laquelle machine conformément à l'invention, est caractérisée en ce que, sur le corps cylindrique de chaque poinçon est réalisée une gorge annulaire à facettes coniques par lintermédiaire de laquelle les poinçons entrent en action avec les griffes fixées à demeure, et que, dans chaque bloc du rotor, sur la partie de sa hauteur correspondant à la valeur du déplacement axial des poinçons, est réalisée une gorge annulaire et qu'enfin des griffes sont montées sur le bord formé par cette gorge dans le corps de chaque bloc du rotor d'où il en résulte que la surface de travail des griffes, lors de la rotation du rotor, entre en action avec la surface de la gorge annulaire réalisée dans le corps des poinçons, la surface de ladite gorge ne sortant pas en dehors des limites des trous dans lesquels se trouvent les poinçons. La forme proposée des poinçons et l'interdisposition des poinçons et des griffes dans le corps du rotor permettent de réduire les moments de flexion sollicitant les poinçons à leur interaction avec les griffes. On trouvera ci-dessous une description plus détaillée d'un mode de réalisation de la machine à pastilles à rotor, avec renvois aux dessins annexés dont La fig. 1 représente la machine à pastilles à rotor, réalisée conformément à l'invention (section longitudinale) La fig. 2 représente le poinçon de la machine à pastilles à rotor, conforme à l'invention La fig. 3 représente la gorge annulaire partielle telle quelle est réalisée dans le bloc supérieur du rotor (axonométrie), La fig. 4 représente la gorge annulaire partielle telle qu'elle est réalisée dans le bloc inférieur du rotor (axonométrie) La fig. 5 représente l'ensemble "A" conforme à la fig. 1 (en axonométrie) La fig. 6 représente l'ensemble "B" conforme à la fig.I (en axonométrie) La fig. 7 représente le cyclogramme de travail de la machine à pastilles à rotor. La machine à pastilles à rotor comprend un bâti 1 (fig. i) de construction soudée en acier. Au centre du bâti 1 se trouve un trou dans lequel est montée une colonne centrale 2. La colonne est serrée en bas avec un écrou 3. Un rotor 6 est monté dans des butées 4, 5 sur la colonne 2 avec possibilité de tourner. Le rotor 6 se compose des blocs supérieur et inférieur 7, 8 en fonte et séparés entre éux par un plateau à matrices en acier 9. Les blocs supérieur et inférieur 7, 8 sont réunis au plateau à matrices par des boulons de calage 10. Un palier lisse Il est emboîté de force dans le rotor 6 qui, assemblé, est monté sur la colonne 2. Les blocs supérieur et inférieur 7, 8 sont percés sur leur circonférence de trous 12, 13 coaxiaux dans lesquels sont placés respectivement des poinçons supérieur et inférieur 14, 15. Des matrices 16 sont montées dans le plateau à matrices. Les poin çons supérieur et inférieur i4, 15 (fig. 1, 2) sont réalisés sous forme de tiges cylindriques en aciers résistants, avec, dans leur partie médiane, une gorge annulaire 17 à facettes coniques 18. Quand le rotor 6 tourne, les poinçons supérieur et inférieur i4, 15 sont animés d'un mouvement rectiligne alternatif par lintermédiare des griffes supérieure et inférieure 19, 20 qui agissent par leurs ergots 21, 22 sur la sur race des facettes coniques des poinçons. Les griffes supérieures 19 sont montées sur des cartouches 23 boulonnées à une traverse 251 les griffes inférieures 20 étant montées sur une cartouche 24 fixée au bâti 1. La traverse 25 avec cartouche 24 est coiffée sur la colon ne 2 et serrée avec un écrou 26. La traverse 24 est réunie au bâti 1 par des colonnes de serrage (non représentées sur la figure) et forment l'assem- blage du bâti de la machine à pastilles à rotor. Des gorges annulaires 27, 28 dans les blocs supérieur et inférieur 7 et 8 du rotor (voir fig. 3, 4) sont prévues sous forme de dégagement intérieurs formés par alésage de la surface cylindrique intérieure àune profondeur correspondant au mouvement rectiligne alternatif des poinçons. La gorge annulaire dans le corps de chaque bloc forme un bord horizontal. Les gorges annulaires 27, 28 dans les blocs du rotor sont exécutées de sorte que les trous 12, 13 sont coupés sur la plus.grande partie de la hauteur du bloc. Grâce aux gorges annulaires, le contact des facettes coniques 18 de la gorge 17 des poinçons 14, 15 avec les surfaces coniques hélicoldales des griffes 19, 20 est assuré. Les griffes supérieure et inférieure 19, 20 (fig. i) sont montées sur les bords des gorges annulaires 27, 28 de sorte que la gorge annulaire 17 des poinçons 14, 15 ne sorte pas en dehors de la limite des trous 12, 13 quand ces poinçons sont animés du mouvement rectiligne alternatif. Une traverse 29 dans laquelle est monté sur un axe 30 un galet-presseur inférieur 31 en acier résistant, est articulée par une extrémité au bâti 1, la seconde extrémité s'appuyant sur un stabilisateur de pression calé au bâti 1 (non représenté à la fig. 1). Un galet-presseur supérieur 33 en acier résistant est monté sur un axe32 de la traverse 25. Le rotor 6 est entrainé par la commande mécanique (non représentée à la fig. 1), par l'intsmédiaire d'une transmissinn à vis 34. Sur le plan horizontal de la cartouche 24 sont montées des griffes 35 destinées au dosage de la poudre dans la matrice 16, à l'éjection des pastilles pressées de la matrice 16, à laur prélèvement du plateau à matrices 9 et aussi à la descente des poinçons inférieurs 15. Le cyclogramme de travail de la machine à pastilles à rotor est donné sur la fig. 7. Quand le rotor tourne, les poinçons supérieur et inférieur 14, 15 entrent en action avec les griffes supérieure et inférieure 19, 20 en exécutant, en même temps, un mouvement rectiligne alternatif. Dans le secteur I, les poinçons supérieur et inférieur 14 et 15 roulent entre les galets-presseurs supérieur et infé- rieur 33, 31 et pressent dans la matrice 16 une pastille 36 en poudre de catalyseur. Les poinçons supérieurs sont ensuite dégagés de la matrice 16 sur le secteur de levage des griffes supérieures 19, les poinçons inférieurs 15 éjectant alors la pastille pressée sur le secteur d'éjection des griffes inférieures 35. Les pastilles sont prélevées du plateau à matrices 9 sur le secteur plan. Dans le secteur II, les poinçons supérieurs 14 se trouvent en position haute extrême. Les poinçons inférieurs 15 descendent sous l'action des griffes inférieures 20, 35 en ouvrant alors les trous des matrices 16 pour être remplis de poudre. Les enceintes des matrices 16 sont remplies de poudre par un dispositif à'alimentation (non représenté sur la fiS. étant donné qu'il peut être d'une construc-tion connue quelconque). Dans le secteur'III, les poinçons inférieures 15 entrent en action avec des griffes 37 de dosage ce qui, en conséquence, réalise le dosage~tela poudre dans la matrice 16. Les poinçons supérieure 14 descendent sous 11 action des griffes supérieures 20. La portion de poudre dosée dans la matrice 16, fermée par les tranches des poinçons supérieur et inférieur 14, 15, est de nouveau soumise au pressage. Ainsi, dans les secteurs I et III, les poinçons supérieur et inférieur 14, 15 contactent par leurs extrémités coniques 18 (voir fig. 7) les surfaces coniques hélicoldales 21,22, des griffes supérieure et inférieure 19, 20. Les secteurs des surfaces cylindriques des poinçons 14, 15 touchant la gorge annulaire 17 a facettes coniques i8 ne sortent pas des limites des trous 12, 13 du rotor 6. Effort comprimant les poinçons 14, 15 de la surface de travail des griffes supérieure et inférieure 19, 20 est distribué sur toute la longueur des trous 12, 13 (voir fig. 2, 3), en éliminant par la même le moment de flexion agissant sur le corps des poinçons 14, 15, et, par conséquent, en assurant un contact sûr des poinçons 14, 15 avec lesgriffes supérieure et inférieure 19, 20. En conséquence, la section des poinçons est réduite, ce qui permet de distribuer un plus grand nombre de poinçons dans un rotor dtun même diamètre. En outre, ia construction proposée da la machine à pastilles à rotor permet aux poinçons de tourner sans obstacle autour de leur axe et éliminer ainsi le colmatage éventuel des trous de guidage. Il devient alors possible d'élever la vitesse du rotor et par cela augmenter la productivité de la machine à pastille à rotor. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède; ltinvention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATION Machine a pastilles à rotor comprenant un rotor constitué par deux blocs supérieur et inférieur coaxiaux sépares par un plateau à matrices et percé de trous sur sa circonférence, dans lesquels sont logés respectivement les poinçons supérieur et inférieur, parallèlement à l'axe du rotor, animés d'un mouvement rectiligne alternatif lors de la rotation du rotor par l'intermédia ire de deux rampes de guidage ou griffes supérieure et inferieure solidaires du bâti et possédant des surfaces de travail coniques hélicoïdales agissant sur une partie des poinçons en vue du déplacement axial de ces derniers, caractérisée par le fait que, sur le corps cylindrique de chaque poinçon 14, 15 est prévue une gorge annulaire 17 a facettes de préférence coniques 18 par l'intermédiaire de laquelle les poinçons 14, 15 entrent en action avec les parties entraînantes 21, 22 des deux griffes 19, 20 fixées à demeure, que dans chaque bloc 7, 8 du rotor 6 contenant les trous cylindriques 12, 13 pour les poinçons, sur la partie de la hauteur de ce bloc correspondant à la valeur du déplacement axial des poinçons, est prévu un dégagement circulaire 27, 28, qui dégage légèrement lesdits trous et qui reçoit les éléments annulaires constituant les griffes 19, 20 dont les parties entraînantes 21, 22 viennent pénétrer dans la gorge annulaire 17 desdits poinçons, d'où il résulte que, lors de la rotation du rotor 6, assurant l'entrainement, positif dans les deux sens, des poinçons par lesdites griffes, les gorges 17 ne sortent pas en dehors des limites des trous 12, 13, dans lesquels se trouvent lesdits poinçons 14, 15.