Brevet FR2261867A1 — publié le 19750919

La présente invention concerne un appareil à compacter des poudres et en particulier, un dispositif perfectionné pour collecter les pièces en poudre compactée, éjectées de 11 appareil à compacter et les transférer à un poste de sortie éloigné L'invention est une amélioration des collecteurs de pièces ou objets en poudre compactée du type décrit comme sous-ensemble de l'appareil de compactage des poudres illustré dans les brevets américains N 3 328 840, 3 344 213, 3 328 842, 3 414 94Q, 3 415 142, 3 574 892 et 3 645 658.L'appareil de compactage des poudres qu'ils décrivent est une machine destinée à fabriquer des pièces compactées, comme des tores, des perles, des grains ou autres, en poudre de ferrite, de verre, de métal ou autres substances en poudre permettant de fabriquer une pièce compactée quand on les place dans une cavité de matrice fermée, sur laquelle on exerce une pression. Dans l'appareil décrit dans les brevets précédents, les pièces sont compactées et mises en forme dans une matrice à ul- tiples cavités, automatiquement éjectées des cavités de- matrice1 recueillies par une te te de ramassage et jetées par la tête de ramassage dans des réceptacles appropriés, au-travers d'ouvertures ménagées dans la platine des matrices. Un appareil de compactage de ce type, permet de fabriquer des pièces ou objets petits, à grande vitesse de fabrication, ce qui pose des problèmes de ramassage des pièces compactées, terminées pour les rassembler dans des bacs séparés. Pour que l'appareil fonctionne correctement, il faut que les pièces finies soient ramassées et déchargées à la vitesse de fonctionnement de l'appareil et en synchronisme avec les différents cycles de travail de l'appareil, sinon les articles compactés risoueraient d'être abimés.Les brevets ci-dessus proposent : d'éjecter les pièces compactées finies des cavités de matrice dans une tête ou poche de ramassage, dans laquelle les pièces sont maintenues contre un écran horizontal derrière lequel, on naintient un vide partiel, de transférer les pièces de la tête de ramassage- à un poste de sortie et de supprimer le vide partiel pour permettre aux pièces comlpactées de tomber par gravité au travers d'ouvertures de sortie convenables. Cette disposition suppose que l'on dispose sur l'appareil d'une source de vide partiel, comme une pompe à vide ou autre équipement semblable, ou d'une liaison avec une source de vide extérieure qui n'existe pas, habituellement dans un atelier ou une usine. Ires pièces compactées sont en général , assez fragiles et doivent être manipulées doucement après avoir été éjectées des cavités de matrice et si, par exemple, il n'y a pas un vide partiel suffisant ou une aspiration suffisante dans la tête de ramassage, les pièces compactées, éjectées des cavités des ma tricès peuvent être traînées plutôt que soulevées de la platine des matrices tandis que la tête de ramassage se déplace depuis le dessus des cavités de matrices jusqu'aux ouvertures de sortie. Si cela se produit, les pièces compactées peuvent être abimées ou brisées.En outre, comme la source d'aspiration, par exemple, la pompe à vide sert uniquement à maintenir les pièces dans la tête de ramassage et que seule la pesanteur fait tomber les pièces dans les bacs, les pièces ne peuvent pas être transférées directement dans des réceptacles qui sont situés à une certaine distance de l'appareil de compactage. Il serait donc, souhaitable, de prévoir un dispositif de transfert des pièces compactées, de l'appareil à compacter jusqu'à un bac éloigné, qui utilise pour transférer les pièces, l'énergie d'une source d'air comprimé, comme il en existe couramment dans les reines de fabrication. L'invention propose un dispositif visant à obtenir ces résultats en association avec un appareil de compactage de poudre, permettant de transférer les pièces compactées, éjectées de l'appareil de compactage, et utilisant une source commune d'air comprimé pour créer un vide partiel capable de soulever les pièces compactées, de la platine des matrices de l'appareil et de les faire passer par un conduit jusou'à un organe de transfert depuis lequel les pièces compactées sont entraînées par une circulation d'air sur une distance suffisante pour les amener à un poste de sortie éloigné. C'est donc le principal objet de l'invention--de proposer un nouveau dispositif, perfectionné pour ramasser les pièces éjectées d'un appareil de compactage et les transférer dans un poste de sortie, éloigné de l'appareil de compactage, sans endommager les pièces et en utilisant une quantité minimale de pièces mobiles. Autres objets, avantages et applications de l'invention apparattront aux spécialistes d'après la description ci-dessous gui concerne un exemple de la meilleure façon de mettre ltinven- tion en pratique et d'après les dessins annexés La description donnée ici se réfère au dessin annexé qui utilise des numéros de référence identiques pour désigner les mêmes pièces sur les différentes figures. La fig. 1 est une vue de dessus, partielle, en partie en coupe d'un appareil à compacter les poudres muni d'un système de ramassage et de transfert suivant l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 2 - 2 de la fig. 1. En se référant maintenant aux fig. I et 2, on peut voir un ensemble 10, matrice-poinçon, constitué d'une platine de matrice 12 réalisée, par exemple, en acier pour outils, placée sur la table (non représentée) d'un appareil de compactage des poudres, semblable au type~décrit dans les brevets américains ci-dessus et présentant une surface supérieure plane 14. La platine des matrices 12 est montée dans ou sur un renfoncement de la table de la machine par un moyen convenable, comme des pinces, des vis ou autres (non figurées). La platine des matrices 12 présente une pluralité d'ouvertures 18 disposée endeux rangées parallèles une seule de ces ouvertures a été représentée sur la fig. 2.Une douille de matrice 22, en forme de cylindre, de préférence, réalisée en un matériau dur comme du carbure, est placée dans chaque ouverture 8 de la platine 12 et maintenue en place, par exemple, par un adhésif convenable placé entre le pourtour extérieur de la douille de matrice 22 et la surface de l'ouverture 18. La surface de l'extrémité supérieure de la douille de matrice 22 arrive au ras de la surface supérieure 14 de la platine de matrice 12. Chaque douille de matrice 22 est percée au centre, d'un trou 24, qui peut être de section circulaire, rectangobire, carré, ovale ou d'une forme quelconque suivant la forme que l'on désire donner au contour extérieur de la pièce à compacter dans cette douille qui délimite une cavité de matrice. Un poinçon 28, animé d'un mouvement alternatif est monté dans le trou 24 de la douille de matrice 22, quand on désire fabriquer une pièce présentant une ouverture, comme un noyau magnétique, par exemple, on. place un barreau, représenté en 29 sur la fig. 2, dans un forage longitudinal du poinçon 28. Un poste de mise en place de l'outillage 32, présentant une face plane 33, est monté à l'extrémité d'un bras 34, qui peut décrire un mouvement angulaire, et qui est fixé sur le dessus de la table de la machine, de manière à ce que le poste de mise en place puisse decrire un arc au-dessus de la platine de matrices, 12, sa face plane 33 restant en contact glissant avec la surface supérieure 14 de la platine de matrice. Deux rangées de distributeurs de poudre 36, sont prévu-es sur la face plane 33 du poste de mise en place 32, à raison d'un distributeur de poudre par cavité de matrice, et chaque rangée reçoit la poudre d'une source primaire, (non représentée) à laquelle elle est reliée par une canalisation souple 38 et un raccord commun 39. Chacune des rangées parallèles de distributeurs de poudre, 36, est d'abord amenée au-dessus de chacune des rangées parallèles de cavités matrices, pour remplir ces cavités de poudre tandis que les poinçons 28 descendent pour définir la quantité prédéterminée de poudre à verser dans chaque cavité de matrice. Le mouvement tournant suivant du dispositif de mise en place 32 retire les distributeurs 36 de la position qu'ils occupent au-dessus des cavités et amène une surface de semelle 40 faisant partie de la face plane 33 au-dessus de chaque rangée de cavités de matrices, puis la face plane 33 du poste de mise en place est fortement appuyée contre la surface supérieure 14 de la platine de matrice 12 par un dispositif mobile (non représenté) qui vient en contact avec le dessus du dispositif de mise en place. La poudre se trouvant à l'intérieur de chaque cavité de matrice est compactée contre la surface de semelle 40 sous l'effet du mouvement ascendant de chaque poinçon vers la surface de semelle. Un nouveau mouvement angulaire du poste de mise en place 32, enlève la surface de semelle 40 qui se trouve sur les cavités de matrice, et amène au-dessus de chaque cavité de matrice, une tête de ramassage 41, formée à même la face plane 33, du poste de mise en place, comme on le voit sur la fig. 2.Chaque poinçon 28 est poussé vers le haut åusqu'à la position qu'il occupe sur la fig. 2, ce qui amène la surface de l'extrémité du poinçon sensiblement au ras de la face supérieure 14 de la plaque des matrices 12, en éjectant ainsi une pièce compactée, repré sentée en 42, de chaque cavité de matrice, dans la tête de ramassage 41 oui est formée à même la face plane 33 du dispositif de mise en place 32, sous forme d'un orifice d'entrée 44, relié par un passage 45 prévu au travers de la pièce principale du poste de mise en place 32, une canalisation 46 et un tube souple 48à un montage aspirateur 50, situé plus loin. Le montage aspirateur 50 est constitué d'un boitier sensiblement allongé 52 présentant un trou borgne longitudinal 54, fermé à son extrémité ouverte par un couvercle 56, équipé d'un joint 57, qui est maintenu en place par une fixation classique, quelconque, comme des vis ou des boulons, non représentés. Chaque tube 48 est relié à l'entrée d'un tube venturi 58, orienté perpenaiculairement au trou longitudinal 54 du boitier 52 et dont l'extrémité de sortie 60 dépasse dans un conduit 62 une forme d'alésage transversal prévu dans le boitier 52, entre 1 t alesage longitudinal 54 et un tube 64 conduisant à un bac convenable, représenté schématiquement en 66, chacun des conduits transverses 62 ayant un diamètre intérieur, supérieur au diamètre extérieur du tube venturi correspondant, 58. L'alésage longitudinal 54 est mis en co;gmunication, par un tube 68, avec une source d'air comprimé, schématiquement représenté, en 70. L'air qui circule dans l'alésage longitudinal 54 s'échappe dans chaque conduit 66 par l'espace annulaire 72, formé entre la surface extérieure de la partie saillante de chaque tube venturi 58 et la surface intérieure du conduit correspondant 62, et Itair circulant à grande vitesse dans cet espace, provoque un effet de venturi par rapport à chaque-tube venturi 58, ce qui crée une chute de pression importante dans chaque tube 58, chaque conduit 48 et chaque ouverture d'entrée 44 du dispositif de ramassage. Par conséquent, chaque pièce 42, éjectée de chaque cavité de matrice dans l'ouverture d'entrée 44 est aspirée par le conduit 45 du dispositif 32, le tube 46 et le conduit 48 dans le tube venturi 58 par suite de l'abaissement de la pression atmosphérioue.Chaque pièce 42, atteignant le tube venturi 58, est entrainée, par inertie dans le conduit 62 où elle est soumise à l'action du jet d'air qui traverse ce conduit. Le jet d'air entraine encore la pièce par le conduit 62 et le tuyau 64 dans le bac 66. Pour empêcher tout risque pour les pièces ou les objets de heurter des parties saillantes du dispositif, on remarque que toutes les entrées des tuyaux arrivent au ras ou au-dessous des conduits ou canalisations amont, auxquelles ces tuyaux sont con nectés, et que entrée du tube venturi 58 est en biseau, comme on le voit en 74, pour assurer une transition progressive entre la surface intérieure de la canalisation 48 et la surface intérieure du tube venturi 58. Une rainure 76 est prévue, dans la surface inférieure du dispositif de mise en place 3S, le long de la rangée d'ouvertures de ramassage 44 pour former une entrée libre de l'air atmosphérique, dans les ouvertures. Le dispositif, tel qu'il a été décrit, permet de recueillir des pièces compactées, comme des noyaux magnétiques "crus" en poudre de ferrite compactée, dans des bacs situés à une distance considérable, à raison de un bac par cavité de matrice, si on considère que l'on réalise couramment le transfert à une distance de 12 m ou davantage, grâce à un compresseur capable de produire de l'air comprimé à 1,4 kg/cmC à l'entrée, haute-pression de la canalisation 68 d'arrivée. dans le dispositif d'aspiration 50, qui, grace à la structure décrite, crée un vide partiel de 0,18 kg/cm environ dans les tubes 48.La source d'air comprimé peut-être reliée en permanence au côté haute pression ou à la canalisation 68 de l'aspirateur, mais, si on le désire, on peut commander la circulation d'air par une vanne qui est actionnée en des instants appropriés par rapport à l'arrivée des ouvertures de ramassage au-dessus des cavités de matrice. Ires mécanismes actionnants les poinçons 28 et le bras du poste de mise en place 34, n'ont pas été décrits, car ils ne font pas partie de l'invention et ne sont pas nécessaires à sa comme préhension. On peut voir que l'invention propose un nouveau dispositif, perfectionné, pour recueillir les pièces compactées dans un appareil de compactage et les transférer dans un poste de sortie éloigné. Bien que l'on ait décrit et illustré une seule forne de l'invention, il est évident pour les spécialistes de la technique des appareils à compacter les-poudres, que d'autres formes et/ou modifications peuvent être introduites sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICÂTIONS 5 - Appareil à compacter pour la fabrication de pièces en poudre compactée, cet appareil étant constitué d'une matrice présentant au moins une cavité, à l'intérieur de laquelle la pièce est compactée et dont la pièce est éjectée, un système de ramassage constitué : d'une tête de ramassage formée par une ouverture d'entrée dans une plaque prévue pour être mise en place au-dessus de cette cavité de matrice afin de recevoir la pièce éjectée de la cavité de matrice, d'un poste de sortie éloigné de cette tête de ramassage, d'un dispositif réalisant le vide, d'un premier conduit communiquant avec cette ouverture d'entrée et permettant de transférer cette pièce depuis l'ouverture d'entrée jusqu'au générateur de vide, et d'un second conduit communiquant avec le générateur de vide pour transférer cette pièce à ce poste de sortie, caractérisé en ce que le générateur de vide est constitué d'une source de fluide sous pression, reliée à un aspirateur formé d'un boitier percé d'un alésage, relié à cette source de avide sous pression et d'au moins une sortie reliée à ce second conduit, ce premier conduit dépassant à l'intérieur du second conduit, sensiblement perpendiculaire à l'alésage et formant avec ce second conduit, un espace annulaire permettant au fluide de circuler entre l'alésage et le second conduit pour créer un vide partiel, dans ce premier--conduit, la source de fluide sous pression étant encore reliée à ce second conduit par cet espace annulaire pour entraîner les pièces une par une depuis le second conduit jusque dans un bac du poste de sortie. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la platine des matrices comprend une pluralité de cavités de matrice et la tête de ramassage, une pluralité dtouvertures, prévues pour que chacune soit amenée au-dessus de, et alignée avec l'une des cavités de matrices afin de recevoir les pièces éjectées de chacune des cavités de matrice, chacune des ouvertures d'entrée communiquent avec un premier conduit relié à un système d'aspiration, et on a prévu une pluralité de seconds conduits, communiquant chacun avec un conduit d'entrée et conduisant à un bac sépare du poste de sortie, chaque conduit d'entrée pénétrant dans l'un des seconds conduits de manière à ménager un volume annulaire entre les deux conduits. 3 - appareil suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par : une platine de matrice, comprenant une pluralité de cavités de matrices dans lesquelles les pièces sont compactées, une tête de ramassage pouvant décrire un mouvement transversal au-dessus de la platine des matrices chaque tête de ramassage comprenant une pluralité d'ouvertures de ramassage, distinctes, dont chacune peut être alignée au-dessus de l'une des cavités de matrices pour que chacune des ouvertures de ramassage reçoive une pièce compactée éjectée de la cavité correspondante, un poste de sortie, éloigné de la tête de ramassage et capable de recevoir les pièces. provenant de la tête de ramassage, un générateur de vide, placé entre la tête de ramassage et le poste de sortie, pour recueillir chacune des pièces éjectées d'une cavité de matrice et les transférer individuellement au poste de sortie, ce générateur de vide se composant : d'une source d'air comprimé, d'un boîtier comprenant une pluralité de trous espacés et d'un alésage sous pression relié à la source d'air comprimé, orienté perpendiculairement aux trous espacés et permettant la communication d'un fluide avec ces trous espacés, une pièce tubulaire axiale dépassant à l'intérieur de chacun des trous espacés et définissant un espace annulaire entre la surface extérieure de chaque pièce tubulaire et la surface intérieure de chacun des trous espacés, de manière à ce que l'air passant, de l'alésage sous pression dans chacun des trous espacés traverse cet espace annulaire et crée une baisse de pression à l'intérieur de chaque pièce tubulaire, en formant danb cette.pièce, un vide partiel quand l'air comprimé circule depuis l'alésage sous pression jusque dans chacun des trous espacés, une pluralité de conduits, relis chacun -à la sortie de l'un des trous espacés, par l'espace annulaire associé, pour recevoir de la source des jets de fluide comprimé, et communiquer avec le poste de sortie pour y transporter les objets grâce à la force des jets de fluide et un tube reliant chacune des ouvertures de ramassage avec chacune des pièces tubulaires. 4 - appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité ae bacs situés dans le poste de sortie, chacun de ces bacs étant relié à l'un des conduits.