Brevet FR2367532A1 — publié le 19780512

La présente invention se rapporte aux installations pour le traitement des matériaux par explosion. L'installation réalisée selon la présente invention peut être utilisée dans la sidérurgie, dans la métallurgie des métaux non ferreux, la construction des avions et des fusées, dans les constructions mécaniques et des appareils de contrôle et de mesure et dans d'autres secteurs industriels. L'installation proposée peut être aussi utilisée avec succès pour la fabrication de matériaux composés de plusieurs couches, pour le soudage, le renforcement des pièces constituant les machines minières et de construction routière, pour la compression, par explosion, d'ébauches et de pièces à partir des milieux pulvérulents, discrets, etc. Le traitement des matériaux par explosion, par exemple la fabrication des matériaux composés de plusieurs couches, utilisés dans la construction des chaudières chimiques, des piles atomiques, des appareils de contrôle et de mesure, des avions et des fusées, est réalisé à l'heure actuelle sur des aires ouvertes ou dans des chambres souterraines. Le traitement des matériaux par explosion dans les chambres souterraines est difficile du fait de leur espace de travail limité et du fait des conditions défavorables dans lesquelles s'effectue le travail souterrain. Le travail sur les aires ouvertes dépend dans une large mesure des conditions météorologiques et des saisons. L'organisation des aires ouvertes indispensables pour le traitement des matériaux par explosion exige l'asdnagesent de grandes surfaces. On cotait aussi des chambres ménagées en surface et utilisées lors des travaux expérimentaux relatifs au traitelent des matériaux par explosion. Les chambres connues ménagées en surface sont de forme hémisphériquo prenant appui sur une base rigide dont la construction peut comprendre ou Entre constituée par une table #orte-pîèc-es destinée à recevoir le matériau à traiter, la charge explosive et l'aeorce. La table porte-pièces est composée d'une base et d'une dalle. Dans la paroi de la chambre est ménagé un orifice débouchant servant à amener dans la chambre le matériau à traiter et la charge explosive contenant l'amorce et à retirer de ladite chambre le matériau traité.Dans la chambre est installé un système d'amorçage comportant des électrodes montées dans les parois de la chambre. Le système d'amorçage est destiné à transmettre l'impulsion électrique d'alimentation à l'amorce, qui est un détonateur électrique incorporé dans la charge qui est appliquée sur le matériau à traiter disposé sur la table porte-pièces à l'intérieur de la chambre. Dans les chambres connues qui viennent d'étire décrites, la table porte-pièces est montée mobile. Le matériau à traiter est introduit dans la chambre à travers l'orifice, à la main ou à l'aide d'un mécanisme prévu à cet effet, et est disposé sur la table porte-pièces. Après le traitement, le matériau est sorti de la chambre de la meme manière. L'inconvénient principal des chambres connues disposées en surface consiste en ce que leur rendement est insuffisamment élevé. Le but de la présente invention est de remédier à 1 'inconvénient mentionné. A cet effet l'invention vise une installation pour le traitement des matériaux par explosion dont la table portepièces serait construite de manière à assurer un rendement suffisamment élevé du traitement. Ce problème est résolu du fait que dans l'installation pour le traitement des matériaux par explosion, à l'inté- rieur de la chambre de laquelle, pourvue d'un orifice, qui est fermé hermétiquement lors de ltexplosion et à travers lequel sont amenés et évacués le matériau à traiter et la charge explosive, sont montés : une table porte-pièces destinée à recevoir le matériau à traiter et la charge explosive précitée, et un système d'amorçage, suivant l'invention ledit orifice est pratiqué à la partie inférieure de la chambre, tandis que la table porte-pièces est disposée coaxialement à orifice précité et de façon à assurer son mouvement alternatif pour son introduction et sa sortie à travers cet orifice, et elle possède une forme qui, lors de l'introduction dans la chambre de la table porte-pièces, permet à cette dernière de fermer hermétiquement ledit orifice, les parois de ladite chambre à proximité de l'orifice étant inclinées par rapport au plan horizontal sous un angle plus grand que l'angle de frottement du matériau traité contre les parois de la chambre, d'où il résulte que sous l'action de la gravitation le matériau traité est amené sur la table porte-pièces à sa sortie de la chambre. Un tel mode de réalisation de l'installation pour le traitement des matériaux par explosion permet d'automatiser l'introduction de la table porte-pièces ensemble avec le matériau à traiter et la charge explosive à l'intérieur de la chambre et la récupération du matériau traité hors de la chambre. L'introduction de la table porte-pièces dans la chambre et la fermeture étanche de cette dernière s'effectuent en même temps, d'où il résulte que la durée de préparation de la chambre pour la réalisation du traitement est réduite. L'inclinaison mentionnée des parois latérales de la chambre par rapport au plan horizontal assure, sous l'action de la gravitation, l'arrivée sur la table porte-pièces du matériau traité, qui peut se trouver au cours de son traitement en n'importe quel point de la chambre. Cela rend-plus facile la récupération automatisée du matériau traité ensemble avec la table porte-pièces hors de la chambre. Il est avantageux que la commande assurant le déplacement alternatif de la table porte-pièces soit réalisée sous forme d'un vérin hydraulique dont la tige coopère avec la table porte-pièces afin d'assurer l'introduction de cette dernière à l'intérieur de la chambre et sa récupération de la chambre. Une telle réalisation de la commande précitée permet d'introduire la table porte-pièces à l'intérieur de la chambre et de la retirer de celle-ci à l'aide d'un dispositif simple et fiable en utilisation. Il est avantageux que 1'installation soit pourvue de deux transporteurs : l'un pour amener le matériau à traiter à la table porte-pièces, et le second pour en évacuer le matériau traité, ces transporteurs étant disposés de manière que leurs extrémités se trouvent à proximité de la table porte-pièces occupant la position extrême basse. Grâce à cela il devient possible d'automatiser l'amenée du matériau à traiter à la table porte-pièces et l'enlèvement du matériau traité se trouvant sur ladite table. Il est aussi préférable que l'installation soit munie de plusieurs tables porte-pièces et d'un plateau à plusieurs positions ou sélecteur pas à pas destiné à les recevoir et disposé à proximité de la chambre de façon à pouvoir tourner de manière que les tables porte-pièces soient placées à tour de rôle coaxialement à 1'orifice de la chambre. La présence de plusieurs tables porte-pièces dans la chambre permet d'augmenter la productivité du travail lors du traitement de matériaux en grandes quantités. L'utilisation d'un tel plateau sélecteur permet de faire coïncider dans le temps la réalisation d'une série d'opérations lors de la préparation du matériau en vue de son traitement mise en place du matériau à traiter sur la table porte-pièces, application de la charge sur le matériau à traiter, mise en place de l'amorce dans la charge explosive, introduction de la table porte-pièces à l'intérieur de la chambre et extraction de ladite table hors de la chambre. L'installation pour le traitement des matériaux par explosion, réalisée selon la présente invention, permet d'automatiser 1'introduction du matériau à traiter dans la chambre et lDévacuation du matériau traité hors de la chambre à l'aide de dispositifs simples et fiables, ce qui permet à son tour d'automatiser tout le processus de traitement des matériaux par explosion et, par conséquent, d'élever considérablement le rendement. En outre, l'installation proposée assure la sécurité requise du travail, est fiable en fonctionnement et n'exige pas de grandes aires de production, ce qui permet de l'utiliser largement pour la réalisation de différentes sortes de traitement des matériaux par explosion dans les conditions industrielles ordinaires. L'installation pour le traitement des matériaux par explosion, réalisée selon la présente invention, est de construction simple et de fabrication peu coûteuse. Dans l'exposé qui suit, l'invention est expliquée par la description d'exemples de réalisations concrets non limitatifs avec références aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale partielle, de l'installation pour le traitement des matériaux par explosion, selon l'invention, dans laquelle la table porte-pièces se trouve en position extrême basse - la figure 2 est une vue similaire mais dont la table porte-pièces est introduite dans la chambre ;; - la figure 3 est une vue en plan de la même installation - la figure 4 est une vue schématique, en coupe longitudinale partielle, de l'installation selon l'invention, pourvue de plusieurs tables porte-pièces et d'un plateau sélecteur destiné à les recevoir, chaque table porte-pièces se trouvant en position extrême basse (les transporteurs ne sont pas représentés sur la figure) - la figure 5 est une vue similaire mais dans laquelle l'une des tables porte-pièces est introduite à l'intérieur de la chambre - la figure 6 est une vue en plan de la même installation. L'installation proposée pour le traitement des matériaux par explosion a une chambre 1 (figures1 et 2) montés sur un support fixe 2 au moyen de poteaux d'appui (non représentés sur les figures). L'installation comprend une table porte-pièces 3 ayant une base 4 et un plateau 5 destiné à recevoir le matériau à traiter 6. La charge explosive 7, dans la variante considérée de réalisation de l'invention, est appliquée sur le matériau à traiter 6. L'installation pour le traitement des matériaux par explosion comprend aussi un système d'amorçage 8, qui comporte des électrodes 9 et 10 disposées dans les porte-électrodes Il et 12 montés dans la paroi de la chambre 1. Les électrodes 9 et 10 sont destinées à transmettre l'impulsion électrique d'alimentation à partir d'une source (non représentée sur les figures) à l'amorce 13 qui dans la variante considérée de réalisation de l'invention est réalisée sous forme d'un détonateur électrique de construction ordinaire, monté dans la charge explosive 7 appliquée sur le matériau à traiter 6. Dans la paroi de la chambre 1 est pratiqué un orifice 14 à travers lequel on peut introduire à l'intérieur de la chambre 1 et en retirer la table porte-pièces 3. La base 4 de la table porte-pièces 3 a une forme qui, lorsque la table porte-pièces 3 est introduite dans la chambre 1, assure la fermeture étanche de l'orifice 14, ce qui assure l'étanchéité requise de la chambre pour assurer le traitement des matériaux par explosion. A proximité de l'orifice 14 de la chambre 1 les parois de cette dernière sont inclinées par rapport au plan horizontal sous un angle plus grand que l'angle de frottement du matériau traité contre les parois de la chambre 1. Grâce à cela, le matériau 6 qui, après le traitement par explosion peut se trouver en n'importe quel point de la chambre, arrive sous l'action de la gravitation sur le plateau 5 de la table porte-pièces 3 lors de sa sortie de la chambre 1. La table porte-pièces 3 est placée sur le support fixe 2 de façon à pouvoir effectuer par rapport à la chambre 1 les mouvements de va-et-vient nécessaires pour l'amenée et l'évacuation du matériau à traiter. Le déplacement mentionné de la table porte-pièces 3 s'effectue au moyen d'une commande constituée d'un vérin hydraulique 15 sur la tige 16 duquel est fixé un poussoir 17. Le poussoir 17 est destiné à coopérer avec la base 4 de la table 3 pour assurer le déplacement en va-et-vient de ladite table. Sur la base 4 de la table porte-pièces 3 sont fixées des douilles de guidage 18 dans lesquelles glissent des tiges de guidage 19 fixées par une de leurs extrémités à la paroi de la chambre 1 à proximité de l'orifice 14 et destinées à guider la table porte-pièces 3 au cours de son déplacement. Dans la paroi de la chambre 1 est monté un système de ventilation 20 servant à évacuer les produits de détonation de la charge explosive 7 hors de la chambre 1. Le système de ventilation 20 peut être de n'importe quelle construction connue appropriée. L'installation pour le traitement des matériaux par explosion est pourvue d'un transporteur 21 pour l'amenée du matériau à traiter 6 sur le plateau 5 de la table porte- pièces 3, et d'un transporteur 22 (figure 3) pour l'enlèvement du matériau traité 6 se trouvant sur la table porte-pièces 3. Dans la variante considérée de réalisation de l'invention, les transporteurs 21 et 22 sont des convoyeurs à rouleaux installés horizontalement sur le support fixe 2 de façon que leurs extrémités se trouvent à proximité de la table portepièces 3 occupant sa position extrême basse. L'installation proposée comprend aussi un transporteur 23 servant à amener la charge explosive 7 (figures 1, 2) et le détonateur 13 incorporé dans celle-ci vers la table portepièces 3 afin de l'appliquer sur le matériau à traiter 6. Le transporteur 23 (figure 3) est disposé sur le support fixe 2 (figure 1) de manière que son extrémité de sortie se trouve près de la table porte-pièces 3 quand celle-ci occupe sa position extrême basse. Le transporteur 23 peut avoir n'importe quelle construction appropriée. L'installation pour le traitement des matériaux par explosion selon la variante décrite de réalisation de la présente invention peut comporter plusieurs tables portepièces 3, comme montré sur les figures 4, 5 et 6 et un plateau à plusieurs positions ou sélecteur pas à pas 24 (figure 4) recevant lesdites tables. Dans le plateau sélecteur 24 sont ménagés des logements 25 (figure 5) pour la mise en place des tables porte-pièces 3. Le plateau sélecteur 24 est monté sur un axe 26 fixé sur le support fixe 2 près de la chambre 1, au-dessous de cette chambre. Le plateau sélecteur 24 est muni d'une commande électrique 27 montée sur le support fixe 2, qui fait tourner le plateau sélecteur 24 d'un pas lors de chaque cycle de traitement du matériau 6 par explosion. Les tables portepièces 3 viennent se placer tour à tour 'coaxialement à l'orifice 14 de la chambre 1. Le traitement des matériaux par explosion au moyen de l'installation proposée, conçue suivant la variante de réalisation comportant un plateau sélecteur, va être décrit dans ce qui suit, à titre d'exeEple, relativement au soudage par explosion de deux plaques désignées par 6a et 6b. Dans 11 espace libre entre les plaques 6a et 6b sont placés des éléments 6c servant à maintenir les plaques 6a et 6b à une certaine distance l'une de l'autre. Lorsque l'installation est en position initiale, chaque table porte-pièces 3 se trouve en position extrême basse, comme montré sur la figure 4, et la chambre 1 est ouverte, c'est-à-dire elle n'est pas fermée d'une manière étanche. L'opérateur met en marche le transporteur 21 pour l'amende du matériau à traiter 6, dans le cas considéré des plaques 6a et 6b, à la table porte-pièces 3 occupant la position a (figure 6), se trouvant près de l'extrémité de sortie du transporteur 21 et disposée dans le logement 25 correspondant du plateau sélecteur 24. Ensuite l'opérateur met en marche le transporteur 23 servant à amener la charge 7 à la table porte-pièces occupant la position 3b se trouvant à proximité de l'extrémité de sortie de ce transporteur, ainsi que le transporteur 22 servant à enlever de la table porte-pièces le matériau traité 6 occupant la position 3b se trouvant près de l'extrémité d'entrée de ce transporteur. A l'aide d'un dispositif automatique 28 (figure 6) de n'importe quelle construction appropriée, les plaques 6a et 6b sont placées sur le plateau 5 de la table porte-pièces 3, occupant la position 3a. Le plateau sélecteur 24, sous l'action de la commande 27, tourne d'un pas autour de l'axe 26 comme montré sur la figure 6 par la flèche A. Il en résulte que les plaques 6a et 6b se trouvent près de ltextrémité du transporteur 23, et la table porte-pièces les portant occupe la position 3b. Ensuite la charge et le détonateur électrique 13 incorporé dans ladite charge sont enlevés du transporteur 23 et sont transportés sur la plaque supérieure 6a à l'aide d'un dispositif automatique 29 (figure 6) de n'importe quelle construction appropriée. Le plateau sélecteur 24 tourne d'encore un pas dans le même sens, c1est-à-dire suivant la flèche A. De ce fait, la table porte-pièces 3 portant les plaques 6a et 6b et la charge explosive 7 avec le détonateur électrique 13 incorp#oré dans celle-ci vient se placer coaxialement à l'orifice 14 de la chambre 1, comme montré sur la figure 4. Le vérin hydraulique 15 est automatiquement mis en marché, la tige 16 se déplace en avant par rapport au vérin 15 et le poussoir 17 monté sur son extrémité bute contre la base 4 de la table porte-pièces 3. Lors de son déplacement ultérieur la table porte-pièces 3 se déplace ensemble avec la tige 16 et le poussoir 17 vers le haut, ctest-à-dire vers la chambre 1, jusqu'à la position extrême haute montrée sur la figure 5. Dans cette position, la base 4 de la table porte-pièces 3 recouvre l'orifice 14 de la chambre 1 en fermant ce dernier hermétiquement. Ensuite, lorsque la table porte-pièces 3 portant les plaques 6a et 6b, la charge explosive 7 et le détonateur électrique 13 incorporé dans celle-ci, est introduite complètement dans la chambre 1, le système d'amorçage 8 entre en fonctionnement, à la suite de quoi les électrodes 9 et 10 sont avancées vers le détonateur électrique 13 jusqutà ce que le circuit électrique se trouve fers à travers ses contacts. Enfin, l'impulsion électrique fournie par la source d'alimentation (non représentée sur les figures) est transmise au détonateur électrique 13 et l'explosion a lieu. Les produits de détonation formés lors de l'explosion déplacent à une grande vitesse la plaque 6a vers la plaque 6b. Les éléments 6c se trouvant dans l'espace libre entre ces plaques sont éliminés par le Jet cumulatif, et les plaques se heurtent l'une à l'autre, ce qui assure leur soudage. A l'aide du système de ventilation 20 on élimine de la chambre 1 les produits de détonation de la charge explosive 7. Ensuite, le vérin hydraulique 15 recommence à fonctionner, la tige 16 s'engage dans ledit vérin et-le poussoir 17 ensemble avec la table porte-pièces 3 se déplacent vers le bas Jusqutà leur position extrême basse initiale. Les plaques 6a et 6b soudées par explosion peuvent se trouver, après l'explosion,en n'importe quel point de la chambre. Sous l'action de la gravitation, les plaques 6a et 6b se déplacent vers la partie inférieure de la chambre 1 et se trouvent près de la table porte-pièces 3. Au fur et à mesure de la sortie de la table porte-pièces 3 de la chambre 1, les plaques 6a et 6b soudées par explosion, sous l'action des forces de gravité, arrivent sur le plateau 5 de la table porte pièces;3 grâce au fait qu'à proximité de l'orifice 14 les parois de la chambre 1 sont inclinées par rapport au plan horizontal sous un angle plus grand que l'angle de frottement des plaques 6a et 6b contre les parois de la chambre 1. Dans sa position extrême basse, la table porte-pièces 3 se trouve à nouveau dans le logement 25 du plateau sélecteur 24, et le poussoir 17 se sépare de la base 4 de la table portepièces 3. Le plateau sélecteur 24 tourne de nouveau d'un pas dans le même sens, c'est-à-dire suivant la flèche A, et la table porte-pièces 3 se trouve près du transporteur 22 servant à enlever les plaques 6a et 6b et occupe la position 3c. Au moyen du dispositif automatique 30 (figure 6), les plaques 6a et 6b sont enlevées de la table porte-pièces 3 et sont déplacées Jusqu'au transporteur 22, qui les sort de l'installation. Pendant ce temps la table porte-pièces 3 suivante occupe la position coaxiale à l'orifice 14 de la chambre 1, en vue de la réalisation d'un nouveau cycle de soudage par explosion. Un modèle de l'installation proposée pour le traitement des matériaux par explosion a subi différents essais dont les résultats ont confirmé son rendement élevé. De plus, l'installation occupe une aire de production réduite et peut être utilisée avec succès dans les locaux industriels ordinaires. Les matériaux traités par explosion avec emploi d'une telle installation sont d'une qualité suffisamment élevée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qutà titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Installation pour le traitement des matériaux par explosion, du type comportant une chambre pourvue d'un orifice fermé hermétiquement lors de l'explosion et servant à l'amenez et l'évacuation du matériau à traiter de la charge explosive, et dans laquelle sont montés : une table portepièces sur laquelle on place le matériau à traiter et la charge explosive précités, et un système d'amorçage, caractérisée en ce que orifice de la chambre est réalisé à la partie inférieure de celle-ci, et que la table porte-pièces, qui est disposée coaxialement audit orifice et de façon à pouvoir effectuer des mouvements de va-et-vient pour son introduction et sa sortie à travers cet orifice, possède une forme qui lui permet, lors de son introduction dans ladite chambre, de fermer hermétiquement ledit orifice, les parois de ladite chambre étant à proximité dudit orifice, inclinées par rapport au plan-horizontal sous un angle supérieur à 1'an- gle de frottement du matériau à traiter contre les parois de la chambre, de sorte que, sous l'action de la gravitation, le matériau traité arrive sur la table porte-pièces à sa sortie de ladite chambre. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la commande de déplacement en va-et-vient de la table porte-pièces est un vérin hydraulique dont la tige coopère avec la table porte-pièces pour assurer l'introduction de cette dernière dans la chambre et la sortie de celle-ci. 3. Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend deux transporteurs : l'un pour amener le matériau à traiter à la table porte-pièces, et le second, pour en évacuer le matériau traité, lesdits transporteurs étant disposés de manière que leurs extrémités se trouvent à proximité de la table porte-pièces quand celle-ci occupe sa position extrême basse. 4. Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs tables portepièces et un plateau multipositions sélecteur pas à pas destiné à les recevoir et disposé à proximité de la chambre précitée de façon à pouvoir tourner afin que les tables porte-pièces viennent se placer à tour de rôle coaxialement à l'orifice de la chambre.