Brevet FR2522022A1 — publié le 19830826

Dispositif d'assemblage de blocs d'anode et de barres porte- anode. La présente invention se rapporte à un dispositif d'assemblage de blocs d'anode et de barres porte-anode, com- portant une plate-forme élévatrice permettant de faire monter les blocs d'anode depuis le bas jusqu'au contact des barres porte-anode, et un dispositif de centrage placé au-dessus de la plate-forme élévatrice permettant de positionner (centrer) les raccords de la barre porte-anode par rapport aux alésages de raccordement du bloc d'anode. Lorsqu'on veut obtenir électrolytiquement de l'alumi- nium ou analogue, on utilise, comme il est connu, des blocs d'anode constitués par une pièce de charbon synthétique, que l'on place sur les barres porte-anode Dans ce but, les barres porte-anode présentent plusieurs raccords qu'on introduit dans des alésages des blocs et qu'on y scelle Il est connu d'as- sembler les blocs d'anode aux barres porte-anode mécaniquement. Dans ce cas, on amène les barres porte-anode accrochées à un pont roulant au-dessus de la plate-forme élévatrice et on les y positionne et on les immobilise par rapport au bloc d'anode se trouvant sur la plate-forme élévatrice au moyen de mâchoi- res de centrage, de sorte que, lorsqu'on fait monter le bloc d'anode, les raccords de la barre porte-anode s'insèrent dans les alésages correspondants du bloc d'anode Ce dispositif connu a pour inconvénient qu'il suffit que les barres d'anode soient légèrement obliques pour qu'on ne puisse insérer le raccord avec la précision recherchée dans les alésages de raccordement du bloc d'anode Le déroulement automatique du processus est perturbé dans ce cas, de sorte qu'il faut inter- venir manuellement. La présente invention a pour objet de réaliser un dispositif du type précité de façon qu'on puisse effectuer sans perturbations l'assemblage mécanique de blocs d'anode et de barres porte-anode, même à des cadences rapides, quand bien même les barres d'anode ne seraient pas positionnées avec leurs axes exactement parallèles aux axes des alésages. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, le dispositif de centrage comporte des pièces de centrage sensi- blement en forme de segment d'entonnoir qu'on peut introduire par leurs extrémités les plus étroites dans les alésages du bloc d'anode et en ce que, lors de l'assemblage subséquent de la barre porte-anode et du bloc d'anode, les raccords qui pénètrent dans les extrémités les plus larges des pièces de centrage s'insèrent dans les alésages. On utilise donc, selon l'invention, pour insérer les raccords dans les alésages correspondants du bloc d'anode, des pièces de centrage particulières qui présentent à peu près la forme d'un segment d'entonnoir ou d'un tronc de cône et que l'on introduit d'abord par leur petite face (face inté- rieure) dans les alésages du bloc d'anode, avant qu'on dé- place la barre porte-anode et le bloc d'anode l'un par rap- port à l'autre de telle façon que les raccords pénètrent dans les alésages à partir de la grande face des pièces de cen- trage Les pièces de centrage réalisent par butée un guidage forcé des raccords lors du processus d'insertion, ce qui a pour résultat que, même sans précentrage précis et avec une position de la barre porte-anode un peu oblique par rapport à l'axe des alésages, les raccords sont contraints à péné- trer dans les alésages. De préférence, les pièces de centrage sont disposées élastiquement sur des appuis de centrage Le placement élas- tique des pièces de centrage est, de préférence, réalisé de façon que les pièces de centrage soient ajustées par effet élastique dans la position centrale parallèle, mais qu'elles puissent, d'autre part, effectuer des mouvements de rappel axiaux, ainsi que de légers mouvements de basculement contre la force de rappel élastique, lors de l'insertion des rac- cords Le placement élastique des pièces de centrage garantit que les raccords des barres porte-anode peuvent venir s'arré- ter sans soutien manuel dans les-alésages du bloc d'anode. Pour que les pièces de centrage ne puissent alors sortir des alésages, elles comportent de façon appropriée des appendices axiaux pouvant pénétrer dans les alésages, de préférence en forme de segments cylindriques Il suffit en général que l'angle du segment des pièces de centrage soit d'environ 50 à 120 , de préférence de 60 à 80 . Selon un mode d'exécution préféré de l'invention, les appuis de centrage pourvus des pièces de centrage peuvent pivoter perpendiculairement à la direction d'élévation de la plate-forme élévatrice, de sorte qu'on peut les faire dévier latéralement suffisamment pour pouvoir faire quitter latéra- lement à l'unité de montage comprenant la barre porte-anode et le bloc d'anode le dispositif selon l'invention et l'ame- ner à une station o l'on effectue le scellement dans les alésages Avant de faire dévier latéralement les appuis de centrage réalisés sous la forme de bras pivotants, on les déplace au moyen d'un dispositif d'élévation, de façon que les pièces de centrage ou leurs appendices axiaux sortent des alésages. De préférence, les pièces de centrage sont accouplées à la plate-forme élévatrice, de façon qu'on puisse les faire monter vers la barre porteanode après l'insertion dans les alésages en même temps que le bloc d'anode, pour insérer les raccords de la barre porte-anode dans les alésages du bloc d'anode Les appuis de centrage sont, dans ce cas, de façon appropriée, placés de façon à pouvoir pivoter sur un chariot commun pouvant effectuer des mouvements de va-et-vient en direction verticale, guidé sur des glissières verticales d'un montant Il est alors avantageux de faire en sorte que la plate-forme élévatrice soit accouplée cinématiquement au cha- riot par au moins un bras élévateur comportant des butoirs ou analogues. Les barres porte-anode sont de façon appropriée amenées dans le dispositif au moyen d'un pont roulant et elles sont maintenues sur son câble pendant l'assemblage avec le bloc d'anode Il est en outre recommandé de prévoir, au-dessus du dispositif de centrage, un dispositif de posi- tionnement ou analogue qui prépositionne dans sa position de montage la barre porte-anode suspendue au câble Le dispo- sitif de positionnement comprend, de préférence, une butée latérale mobile et des m&choires de centrage en liaison avec elle, actionnée par exemple par un cylindre pneumatique. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails sur un exemple d'exécution non limitatif, en regard du dessin annexé dont La figure 1 est une vue latérale schématique d'un dispositif selon l'invention; La figure 2 est une vue latérale dans la direction de la flèche II de la figure 1; La figure 3 est une vue de dessus dans la direction de la flèche III de la figure 2; La figure 4 est une vue latérale à échelle agrandie, en coupe verticale partielle, du dispositif de centrage uti- lisé conformément aux figures 1 à 3; La figure 5 est une vue de dessus de l'un des deux appuis de centrage. Le dispositif représenté sur le dessin comporte un montant à appuis 1 verticaux qui sont reliés à leurs extrémi- tés supérieures par une poutre supérieure 2 et s'appuient postérieurement sur le sol par des supports obliques 3 Du côté du montant opposé aux supports obliques 3, on trouve une plate-forme élévatrice 4 qui comporte des rouleaux d'appui et peut être élevée et abaissée au moyen de vérins hydrau- liques ou analogues La figure 1 représente la plate-forme élévatrice 4 en position abaissée. Au-dessus de la plate-forme élévatrice, un disposi- tif de centrage 6 est placé sur le montant; il comporte des pièces de centrage 7 sensiblement en forme de segment d'en- tonnoir ou de tronc de cône qui comportent à leurs extrémi- tés inférieures les plus étroites des appendices 8 en forme de segment cylindrique L'angle X (figure 5) du segment cylindrique constituant les pièces de centrage 7 est d'envi- ron 60 à 800. Dans le mode d'exécution représenté, les pièces de centrage 7 du type précité sont placées deux par deux sur un môme support de centrage 9 Les supports de centrage 9 sont réalisés sous la forme de bras pivotants et ils s'ap- puient au voisinage de l'une de leurs extrémités dans les articulations 10 situées sur un chariot (ou coulisseau) 11 commun Entre les supports de centrage 9 et le chariot 11 s'articulent des cylindres de pivotement pneumatiques 12 au moyen desquels les supports de centrage 9 peuvent pivoter autour des axes verticaux des articulations 10 dans le sens de la flèche S (figure 3) Les pièces de centrage 7 se trou- vent sur la face inférieure des deux supports de centrage 9 et elles s'y appuient élastiquement au moyen de dispositifs à ressort 13 Les dispositifs à ressort 13 comprennent, selon la figure 4, des ressorts de compression 14 qui embrassent des chevilles de liaison 15 verticales et sont à l'abri à l'intérieur de soufflets 16 Les pièces de centrage 7 sont en conséquence placées sur les supports de centrage 9 de façon à pouvoir se déplacer et basculer à la fois axialement (vers le haut) et obliquement par rapport à la direction axiale, contre la force de rappel des dispositifs à ressorts ou dispositifs élastiques 13 Dans ce cadre, plusieurs dispo- sitifs à ressorts 13, quatre au total dans le cas présent, correspondent à chaque pièce de centrage 7. Le chariot il des deux supports de centrage 9 est guidé de façon à pouvoir effectuer des mouvements de va-et- vient verticaux entre les appuis l du montant Dans ce but, il y a sur la face intérieure des deux appuis 1 des glissières verticales 17 constituées par des barres de guidage, sur lesquelles le chariot il est guidé au moyen d'ouvertures de guidage 18 (figure 2) Sur le support supérieur 2, un vérin pneumatique 20 est placé dans un palier à pivot 19; sa tige de piston 21 attaque dans le chariot l'articulation 22 Le vérin permet de faire monter le chariot il avec les supports de centrage 9 à partir de la position abaissée de la figure 1. Le chariot il est en outre accouplé cinématiquement à la plate-forme élévatrice 4 Dans ce but, deux bras éléva- teurs 23 sont solidaires de la plate-forme élévatrice; ils comportent à leurs extrémités supérieures des butoirs 24 et coopèrent avec des supports 25 qui sont fixés à la face infé- rieure du chariot 11. Au-dessus du dispositif de centrage 6, on prévoit, selon les figures l et 3, un dispositif de positionnement 26. Il comporte une butée latérale 27 et deux mâchoires de cen- trage 28 qui peuvent pivoter autour d'axes de pivotement verticaux 29 au moyen d'un cylindre de pivotement hydrauli- que 30 commun La butée latérale 27 est placée sur un bâti 31 de façon à pouvoir être déplacé dans le sens de la flèche R en même temps que les deux mâchoires de centrage 28 et le cylindre de pivotement 30, des tiges filetées 32 ou analogues permettant d'effectuer le déplacement Un certain trajet de déplacement libre peut y exister. On a représenté sur le dessin en traits mixtes un bloc d'anode individuel 33 qui comprend un corps de charbon synthétique sensiblement parallépipédique et comporte sur sa face supérieure six alésages de raccordement 34 en deux rangées de trois alésages chacune En outre, on a indiqué sur le dessin en traits mixtes une barre porte-anode 35 cons- tituée par un profilé rectangulaire, qui comporte à son extrémité inférieure six raccords d'anode 36. Pour monter la barre porte-anode 5 et le bloc d'anode 33, on positionne ce dernier sur les rouleaux d'appui 5 de la plate-formé élévatrice 4,par des limitations latérales 37 par rapport aux pièces de centrage 7 du dispo- sitif de centrage 6, de façon que les alésages 34 du bloc d'anode 33 se trouvent au-dessous des pièces de centrage 7. Ensuite, on élève le bloc d'anode 33 à l'aide de la plate- forme élévatrice 4 jusqu'â ce que les appendices axiaux 8 des pièces de centrage 7 pénètrent sur une distance prédé- terminée, par exemple de 40 mm, dans les alisages 34 Au préalable, on a amené la barre porte-anode 35 à l'aide d'un pont roulant (non représenté) dans le dispositif de position- nement supérieur 26 o la barre porte-anode se place contre la butée latérale 27 Grâce au cylindre de pivotement 30, les m Achoires de centrage 28 pivotent contre la barre porte- anode 35, de sorte que cette dernière reste maintenue entre m Achoires de centrage Dès que les appendices axiaux 8 des pièces de centrage 7 ont pénétré sur la distance indiquée dans le taraudage 34, le butoir 24 des bras élévateurs 23 qui montent avec la plate-formé élévatrice 4 heurte les extrémités inférieures des supports 25, de sorte que, lors- que la plate-forme élévatrice 4 continue à monter, le chariot il est entraîné avec les supports de centrage 9 et les pièces de centrage 7 en forme de segments d'entonnoir s'élargissant vers le haut et elles s'insèrent de celles-ci dans les alésages 34 du bloc d'anode 33 Si la barre porte-anode 35 est maintenue dans le dispositif de positionnement 26 de telle façon que l'axe de la barre porte-anode est incliné par rapport à la verticale d'un angle faible, les raccords 36 heurtent, lors de la montée des pièces de centrage 7, leurs surfaces inclinées coniquement vers le bas, de sorte que les raccords 36 sont, comme l'indiquent les flèches F de la figure 4, déviés latéralement et s'insèrent dans les alésages 34 du bloc d'anode 33 L'appui élastique 13 des pièces de centrage 7 garantit la position parallèle des pièces 7 avant introduction dans les alésages 34 et permet en outre aux pièces de centrage 7 de s'adapter à la position des alésages 34 Pendant l'insertion des raccords 36 dans les alésages 34, les pièces de centrage 7 restent par leurs appendices axiaux 8 en prise avec les alésages 34 L'élas- ticité de la barre porte-anode 35 et/ou le jeu de la barre porte-anode à l'intérieur du dispositif de positionnement 26 permettent aux raccords 36 de pénétrer sans obstacles dans les alésages lorsque la barre porte-anode n'est pas positionnée avec précision à l'intérieur du dispositif de positionnement 26. Après l'insertion des raccords 36 dans les alésages 34 du bloc d'anode 33, le dispositif de centrage 6 est élevé grâce au vérin 20 jusqu'à ce que les appendices axiaux 8 des pièces de centrage 7 sortent vers le haut des alésages 34 Ensuite, les supports de centrage 9 pivotent dans la direction de la flèche S, grâce à leurs cylindres de pivote- ment 12, d'au moins 90 vers l'extérieur, de sorte que le bloc d'anode 33 peut sortir latéralement avec la barre porte- anode 35 prémontée, conformément à la figure 3, du disposi- tif, après que le blocage dans le dispositif de positionne- ment supérieur 26 ait été supprimé On amène alors l'unité de montage dans une station intercalée à la suite, o l'on coule du métal en fusion dans les alésages. Dans l'exemple d'exécution représenté, la barre porte-anode 35 comporte six raccords 36 et, corrélativement, le bloc d'anode 33 six alésages correspondants 34 Bien entendu, le nombre de raccords et d'alésages de raccordement peut s'écarter de ces valeurs Dans l'exemple représenté, on prévoit quatre pièces de centrage 7 disposées en rectangle. Selon le nombre de raccords et d'alésages, on peut aussi pré- voir un nombre différent de pièces de centrage 7 L'évacua- tion de l'unité de montage constituée par le bloc d'anode 33 et la barre porte-anode 35 du dispositif peut être effectuée de la plate-forme élévatrice 4 par l'intermédiaire d'un trans- porteur à rouleaux faisant suite aux rouleaux d'appui 5 Pour recevoir un nouveau bloc d'anode 33, on fait redescendre la plate-forme élévatrice 4 dans la position de la figure 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant d'assembler des blocs d'anode et des barres porte-anode, comportant une plate- formé élévatrice permettant de faire monter les blocs d'anode du bas au contact des barres porte-anode, et un dispositif de centrage placé audessus de la plate-forme élévatrice, permettant de positionner (centrer) les rac- cords de la barre porte-anode par rapport aux alésages de raccordement du bloc d'anode, caractérisé en ce que le dis- positif de centrage ( 6) comporte des pièces de centrage ( 7) sensiblement en forme de segments d'entonnoir qu'on peut introduire par leurs extrémités les plus étroites dans les alésages ( 34) du bloc d'anode ( 33) et en ce que, lors de l'assemblage subséquent de la barre porte-anode ( 35) et du bloc d'anode ( 33), les raccords ( 36) qui pénètrent dans les extrémités les plus larges des pièces de centrage ( 7) s'in- sèrent dans les alésages ( 34). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de centrage ( 7) sont disposées élasti- quement sur des supports de centrage ( 9). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les supports de centrage ( 9) peuvent pivoter per- pendiculairement à la direction d'élévation de la plate- forme élévatrice ( 4). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tioné 2 et 3, caractérisé en ce que les pièces de centrage ( 7) comportent à leurs extrémités inférieures des appendices axiaux ( 8), de préférence en forme de segments cylindriques. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle du segment des pièces de centrage ( 7) est d'environ 500 à 1200, de préfé- rence de 600 à 80 . 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que les pièces de centrage ( 7) sont accouplées cinématiquement à la plate-forme élévatrice ( 4) de façon à pouvoir être élevées, après introduction dans les alésages ( 34), en même temps que le bloc d'anode ( 33), contre la barre porte-anode ( 35). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 6, caractérisé en ce que les supports de centrage ( 9) sont placés sur un chariot commun ( 11) pouvant effectuer des mouvements de va-et-vient en direction verticale. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le chariot ( 11) glisse sur des glissières verti- cales ( 17) d'un montant. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 6 à 8, caractérisé en ce que la plate-forme élévatrice ( 4) est accouplée cinématiquement au chariot ( 11) par aumoins un bras élévateur ( 23) pourvu d'un butoir ( 24). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 7 à 9, caractérisé en ce que le chariot ( 11) peut être élevé et abaissé indépendamment de la plate-forme élé- vatrice ( 4) au moyen d'un dispositif élévateur ( 20). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un disposi- tif de positionnement ( 26) prépositionnant la barre porte- anode ( 35) suspendue à un pont roulant dans sa position de montage. 12. Dispositif selon la revendication 11, caracté- risé en ce que le dispositif de positionnement ( 26) comprend une butée latérale réglable ( 27) et des machoires de cen- trage ( 28) qui lui sont liées. 13 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 12, caractérisé en ce que la plate-forme éléva- trice ( 4) comporte des rouleaux d'appui ( 5) supportant les blocs d'anode ( 33).