Brevet FR2544241A1 — publié le 19841019

'La présente invention concerne les installations à travailler des matériaux par impulsion et a notamment pour objet des installations à travailler des matériaux par explosion. L'invention peut être appliquée dans les constructions mécaniques pour le soudage de matériaux par explosion, pour le durcissement de matériaux par des ondes de choc et pour le pressage de matériaux pulvérulents. On connaît une installation pour le travail de matériaux par explosion comprenant une chambre à la base de laquelle est disposée une table pour un matériau à travailler (cf, par exemple, le brevet d'invention des Etats-Unis d'Amérique n0 4079612 cl. 72-56). Dans ladite installation, la table de travail est réalisée sous la forme dwun jeu de plateaux d'acier séparés l'un de l'autre par des couches de caoutchouc. La table de travail mentionnée assure un amortissement notable des charges agissant sur elle et, par conséquent, une réduction des charges transmises à la base de la chambre. Toutefois, lors de la déformation provoquée par l'explosion, les couches de caoutchouc de la table n'absorbent irréversiblement qu'une partie insignifiante de l'énergie fournie, en la transformant en chaleur qui chauffe les couches de caoutchouc. La majeure partie de l'énergie est accumulée par ces couches et, après l'explosion, l'énergie potentielle du caoutchouc comprimé se transforme en une énergie cinétique d'entraî- nement des plateaux d'acier et du matériau à travailler fixé sur la table de travail. On connaît aussi une installation, destinée à travailler des matériaux par explosion, comportant une chambre sur la base de laquelle est disposée une table de travail sous la forme d'une enveloppe cylindrique dans laquelle sont logés.un matériau d'amortissement et un plateau d'appui pour le matériau à travailler, ce plateau étant monté avec la possibilité de se déplacer vers le matériau d'amortissement (cf, par exemple, le brevet US n0 4085883, cl. 72-56). Dans l'installation envisagée, le matériau d'amortissement est une grenaille d'acier ou de fonte. Avant l'explosion, le plateau appui de la table de travail s'appuie, par toute sa surface d'appui, sur le matériau d'amortissement. Toute la table de travail est fixée sur la base de la chambre La grenaille étant un matériau pulvérulent, elle absorbe les charges de choc, principalement à la suite de l'échauffement des particules. Cependant, après un certain nombre de cycles de travail des matériaux sur la table de travail, les capacités d'amortissement de la grenaille baissent à la suite de sa condensation et de la diminution du déplacement des particyles de la grenaille l'une par rapport à l'autre. Ceci aboutit à l'accroissement des charges transmises par la table de travail à la base de la chambre. On s'est donc proposé de mettre au point une installation pour le travail de matériaux par explosion, dont la table de travail serait réalisée de manière à augmenter ses capacités d'amortissement et à réduire les charges de choc transmises par la table à la base de la chambre. Le problème posé est résolu à l'aide d'une installation pour le travail de matériaux par explosion, comprenant une chambre sur la base de laquelle est installée une table de travail réalisée sous la forme d'une enveloppe cylindrique dans laquelle sont disposés un matériau d'amortissement et un plateau d'appui pour le matériau à travailler, ce plateau étant monté de manière qu'il puisse se déplacer, à la suite d'une explosion, en direction du matériau d'amortissement, caractérisée en ce que le plateau d'appui de la table de travail comporte des saillies et des cavités qui font office de surface d'appui, les saillies étant partiellement engagees avant l'explosion dans le matériau d'amortissement, tandis que le plateau est monté avec la possibilité de revenir, après l'explosion, dans sa position initiale. On avantage à ce que le plateau d'appui de la table de travail soit composé de trois parties disposées l'une au-dessus de l'autre, la partie supérieure étant destinée à abriter un matériau à travailler, la partie intermédiaire faisant office de couche intermédiaire d'amortissement et la partie i#nférieure, réalisée avec une surface d'appui se présentant sous forme de saillies et de cavités, servant d'appui du plateau d'appui de la table de travail sur le matériau d'amortisse- ment. Ce mode de réalisation de l'installation suivant l'invention pour le travail de matériaux par explosion assure une réduction de la charge de choc transmise par la table de travail à la base de la chambre à la suite de l'absorption importante de l'énergie du matériau d'amortissement. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble en coupe longitudinale d'une installation pour le travail de matériaux par explosion, selon l'invention, la table se trouvant dans la position avant l'explosion - la figure 2 montre en coupe longitudinale partielle l'installation de la figure 1, la table se trouvant dans sa position après l'explosion - la figure 3 est une me d'ensemble en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation de l'installation pour le travail de matériaux par explosion selon l'invention, la table se trouvant dans sa position avant l'explosion - la figure 4 montre l'installation analogue à celle de la figure 3, mais avec la table se trouvant dans sa position après l'explosion. L'installation pour le travail de matériaux par explosion conforme à l'invention comporte une chambre 1 (figure 1) sur la base 2 de laquelle est disposée une table de travail 3 réalisée sous la forme d'une enveloppe cylindrique 4 dans laquelle sont logés un matériau d'amortissement 5 formé de grenaille de fonte et un plateau d'appui 6. Le plateau d'appui 6 est pourvu de saillies 7 et de cavités 8 faisant office de surface d'appui du plateau 6. Avant l'explosion, les saillies 7 du plateau 6 sont placées dans le matériau d'amortissement 5, comme le montre la figure 1, et après l'explosion le plateau 6 s'appuie par toute sa surface d'appui composée des saillies 7 et des cavités 8 sur le matériau d'amortissement 5 comme le montre la figure 2. Le plateau 6 (figures 2 et 1) est placé dans l'enveloppe cylindrique 4 de façon à pouvoir se déplacer en direction du matériau d'amortissement 5 pendant lBex- plosion et y revenir yuans sa position de départ après l'explosion Pour réaliser ledit rappel du plateau d'appui 6 (figure 1), on disposé, dans la base 2 de la chambre 1, une tige 9 d'un vérin pneumatique 10. Des butées 11 pour le maintien du plateau 6 dans sa position de départ sont prévues sur l'enveloppe cylindrique 4 de la table 3. Le matériau à travailler 12 avec une matière explosive 13 est placé sur le plateau 6. Les figures 3 et 4 montrent un autre mode de réalisation de l'installation selon l'invention. Cette installation est exécutée d'une manière analogue à celles des figures 1 et 2. Sa particularité réside dans le fait que le plateau d'appui 14 (figures 3 et 4) de la table de travail 3 est constitué par trois parties 15, 16 et 17, disposées l'une au-dessus de l'autre. La partie supérieure 15 est prévue pour recevoir le matériau 12 à travailler, la partie intermédiaire 16 fait office de couche intermédiaire d'amortissement tandis que la partie inférieure 17, dont la surface d'appui se présente sous la forme de saillies 7 et de cavités 8 joue le rôle d'appuz du plateau d'appui 14 de la table dé travail 3 sur le matériau d'amortissement 5. Les saillies 7 du plateau 14 sont disposées, d'une manière analogue au cas de l'installation représentée aux figures 1 et 2, partiellement dans le matériau d'amortissement avant l'explosion comme le montre la figure 3 et, après l'explosion, le plateau 14 s'appuie par toute sa surface d'appui, composée des saillies 7 et des cavités 8, sur le matériau d'amortissement 5 comme le montre la figure 4. L'installation pour le travail de matériaux par explosion fonctionne de la manière suivante Avant l'explosion, le plateau d'appui 6 (figure re 1) de la table de travail 3 est maintenu par la tige 9 du vérin pneumatique 10, dans la position de départ, contre les butées 11. La valeur de l'aire de la surface d'appui des saillies 7 assure une immobilisation sure du plateau 6 dans la position de départ. Un matériau à travailler 12 et une matière explosive 13 sont placés sur le plateau 6. Ceci fait, on ferme la chambre 1 et on initie l'explosion de la matière 13.Etant donné qu'on pose le plateau 6 sur le matériau d'amortissement 5 avant l'explosion en l'appuyant uniquement par sa surface d'ap pui formée par les saillies 7, après lgexplosionj le plateau 6 commence à s'enfoncer dans le matériau d'amortissement 5 en le chassant dans les cavités 8 r autrement dit, il se produit un certain déplacement d'une partie du matériau d'amortissement 5, à une vitesse déterminée, à la rencontre du plateau 6 en mouvement. Les particules du matériau d'amortissement 5 se déplacent intensivement 11 une par rapport à l'autre et par rapport aux surfaces latérales de l'enveloppe cylindrique 4 et des saillies 7. A la suite du frottement, l'énergie du mouvement du pla t eau 6 se transforme de façon importante en chaleur. En outre, les particules du matériau d'amortissement 5-sont accélérées jusqu'à une vitesse déterminée, à la rencontre du plateau 6 en mouvement, ce qui absorbe l'énergie du mouvement du plateau 6. Après un certain temps, le plateau 6 et le matériau d'amortissement 5 (figure 2) arrivant à sa rencontre viennent en collision et l'énergie est alors absorbée par choc élastique, ce qui diminue la valeur de lténergie transmise à la base 2 de la chambre 1. La quantité de matériau d'amortissement 5 arrivant à la rencontre du plateau 6 et la vitesse de son déplacement sont déterminées à partir du rapport entre les surfaces des saillies 7 et des cavités 8. La résistance du matériau d'amortissément 5, opposée au déplacement du plateau 6, croît progressivement au fur et à mesure de l'enfoncement des saillies 7 dans le matériau d'amortissement 5, ce qui assure l'absorption de l'énergie sur une valeurnotableh du déplacement du plateau 6. La valeur des surfaces d'appui des saillies 7 et des cavités 8, des surfaces latérales des saillies 7 et la valeur h du déplacement sont choisies compte tenu du fait que l'énergie doit être absorbée au maximum par le matériau d'amortissement 5 et que la charge, transmise par la table 3 à la base 2 de la chambre 1, doit être réduite, elle aussi, au maximum. Après l'explosion, le plateau 6 (figure 1) de la table de-travail 3 est ramené par la tige 9 du vérin pneumatique 10 vers sa position de départ tandis que le matériau d'amortissement 5 se trouvant sous le plateau 6 est comme secoué et devient meuble, et il se forme un jeu entre la surface des cavités 8 et la surface du matériau d'amortissement 5. L'installation est prête pour l'explosion suivante. Le principe de fonctionnement de l'installation conforme aux figures 3 et 4 est analogue à celui de l'installation représentée sur les figures 1 et 2. La différence réside dans le fait que, pour augmenter la capacité de travail du plateau 14 de la table 3, on a utilisé une couche intermédiaire dlamortisse- ment pour supprimer la sortie d'ondes vers la partie inférieure 17 et des cassures sur la surface des cavités 8. L'installation pour le traitement de matériaux par explosion, selon l'invention, permet de réduire sensiblement les charges lors du traitement de matériaux par explosion, qui sont transmises par la table de travail à la base de la chambre à la suite de l'absorption de l'mener gie pendant un trajet important de freinage du plateau d'appui de la table de travail, grâce à la transformation de l'énergie du mouvement du plateau d'appui en chaleur lors d'un déplacement intensif des particules du matériau d'amortissement l'une par rapport à l'autre et par rapport aux surfaces latérales des saillies et de l'enveloppe cylindrique de la table et grâce à l'absorption de l'énergie du mouvement du plateau d'appui par le déplacement d'une certaine partie du matériau dsamortissement venant à la rencontre du plateau. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à 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 de la protection revendiquée. REVENDICATIONS 1. Installation pour le traitement de matériaux par explosion comportant une chambre (1) sur la base (2) de laquelle est installée une table de travail (3) réalisée sous la forme d'une enveloppe cylindrique (4) dans laquelle est disposé un matériau d'amortissement (5) et un plateau d'appui (6) pour un matériau à travailler monté de manière qu'il puisse se déplacer pendant l'explosion en direction du matériau d'amortissement (5), caractérisée en ce que le plateau d'appui (6) de la table de travail (3) comporte des saillies (7) et des cavités (8) faisant fonction de surface d'appui du plateau (6), les saillies étant partiellement engagées avant l'explosion dans le matériau d'amortissement (5) et en ce que le plateau (6) est en outre monté de manière à pouvoir revenir après l'explosion, dans sa position de départ. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau d'appui (14) de la table de travail (3) est constitué par trois parties (15, 16, 17) disposées l'une au-dessus de l'autre, la partie supérieure (15) étant prévue pour recevoir un matériau à travailler (12), la partie intermédiaire (16) faisant office de couche intermédiaire d'amortissement et la partie inférieure (17) dont la surface d'appui se présente sous la forme de saillies (7) et de cavités (8) faisant office d'appui du plateau d'appui (14) de la table de travail (3) sur le matériau d'amortissement (5).