Brevet FR2545310A1 — publié le 19841102

Procédé et dispositif de nettoyage d'électrodes de forme ronde. L'invention concerne un procédé et dispositif de nettoyage d'électrodes de forme ronde. Il est connu que les électrodes de forme ronde ou cylindrique sont surtout utilisées dans les fours de fusion électriques tels que ceux qui sont employés par exemple pour la production d'acier. Les électrodes de forme ronde sont avancées pendant ltopération de fusion de façon continue dans le four de fusion par un dispositif de guidage et dans la mesure de leur usure.Quand une certaine longueur de 11 électrode a été dépassée, lielectrode suivante est amenée sur le côté avant de l1ancienne électrode et reliée cette derniers par un assemblage à tenon et mortaise et par vissage. L'opération de fusion peut donc etre ainsi réalisée de façon continue sans changer d'électrode. Quand en réalise des électrodes de forme ronde, les électrodes dites vertes sont calcines pour obtenir des électrodes dites noires. Les électrodes calcinées doivent être finalement nettoyées du matériau de la charge qui continue d'y adhérer et qui y reste partiellement collé. Ceci est nécessaire pour pouvoir détecter visuellement des fissures ou autres imperfections de structure de l'électrode. En outre, la charte qui continue à adhérer modifierait les cotes prévues pour une opération de graphitage éventuelle et un traitement mécanique éventuel de l'electrode effectués à la suite. Finalement, l'invention concerne également une récupération du matériau relativement coûteux servant de charge pour l'opération de calcination en vue de sa ré-utilisation. Les travaux de nettoyage mentionnés ont été réalisés jusqu'ici à la main à l'aide de burins, de racles et dtoutils à air comprimé. Ce travail est compliqué, demande beaucoup de temps et est couteux. Le but de l'invention est donc de proposer un procédé et un dispositif au moyen duquel on puisse nettoyer parfaitement les electrodes de forme ronde de façon mécanique et avec un rendement élevé. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que les électrodes de forme ronde sont nettoyées en étant supportées en rotation sur des cylindres de nettoyage tournant dans le meme sens mais à des vitesses périphériques différentes. Avantageusement, les électrodes de forme ronde sont alors pressées contre les cylindres de nettoyage pendant le processus de nettoyage. Selon le procédé de l'invention, les électrodes de forme ronde sont donc traitées et nettoyées sur leur surface d'enveloppe~ cylindrique en reposant sur deux cylindres de nettoyage sensiblement horizontaux et sensiblement parallèles qui sont entraînes dans le même sens de rotation mais à des vitesses différentes. L'électrode à nettoyer est entraînée en rotation par frottement par les cylindres de nettoyage qu tournent.Du fait des vitesses périphériques différentes des cylindres de nettoyage, on obtient des mouvements relatifs ou un patinage entre ces derniers et l'électrode à nettoyer reposant sur eux, et sous l'effet dcsquels le matériau de charge adhérant à l'électrode de forme ronde et qui est plus ou moins collé par la calcination est retiré de la surface d'enveloppe de l'électrode par frottement ou par raclage. On augmente l'effet de nettoyage en pressant l'électrodes de forme ronde contre les cylindres de nettoyage, la pression qui est obtenue par des dispositifs de retenue empechant des sauts des électrodes de forme ronde se trouvant en position de travail sur les cylindres de nettoyage en rotation.Pour pouvoir traiter des électrodes de forme ronde de diamètres différents, il est possible de régler avantageusement la distance séparant les cylindres de nettoyage l'un de l'autre. Le matériau de la charge qui est retiré de l'électrode de forme ronde au cours du processus de nettoyage peut etre rassemblé dans une trémie collectrice et en être ensuite retiré. Les cylindres de nettoyage comprennent sur leur surface d'enveloppe une couche pour nettoyage ou analogue exerçant son action par frottement et/ou par raclage. Avantageusement, ils sont munis sur leur surface d'enveloppe d'une denture. Cette denture est réalisée avantageusement sous forme d'une denture à chevrons de manière à maintenir autant que possible l'électrode ronde qui repose sur les deux cylindres de nettoyage dans sa position centrale pendant le processus de nettoyage Pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on utilise une machine de nettoyage munie de deux cylindres de nettoyage tournant autour d'axes sensiblement parallèles et pouvant outre entraînés par un mécanisme d'entraSnemeat dans le meme sens à des vitesses périphériques différentes, la distance qui les sépare étant de préférence réglable pour pouvoir adapter la machine à des électrodes de diamètre variable. On dispose avantageusement au-dessus des cylindres de nettoyage qui tournent autour d'axes sensiblement horizontaux un dispositif de retenue qui peut etre appliqué au moyen d'un dispositif de réglage, de préférence un vérin, contre Il'électrode de forme ronde se trouvant en position de nettoyage de façon à empocher ladite électrode de forme ronde reposant sur les cylindres de nettoyage en rotation de sauter et à obtenir une certaine force pressant 11 électrode contre les cylindres de nettoyage. Le dispositif de retenue est avantageusement muni de rouleaux de retenue disposés de préférence sur un bras pivotant. Les rouleaux du dispositif de retenue sont alors avantageusement montés sur un support pivotant fixé au bras pivotant et pouvant pivoter vers le haut autour d'un axe parallèle aux axes de rotation des cylindres de nettoyage. Le dispositif de l'invention est avantageusement muni de dispositifs d'amenée des électrodes de forme ronde à traiter vers les cylindres de nettoyage et de l'évacuation desdites électrodes de forme ronde traitées desdits cylindres de nettoyage. Selon une forme de réalisation préférée, on prévoit une rampe d'entrée sur le côté entré, à l'avant des cylindres de nettoyage, sur laquelle les électrodes de forme ronde à traiter sont avancées vers les cylindres de nettoyage. Du côté sortie, on prévoit avantageusement une rampe de sortie de sortie correspondante destinée à l'évacuation des électrodes de forme ronde traitées, à l'arrière des cylindres de nettoyage. Avantageusement, les deux rampes sont montées de façon à pouvoir assumer une inclinaison variable et avantageusement de manière à pouvoir être soulevées par leur extrémité tournée vers les cylindres de nettoyage depuis une position dans laquelle cette extrémité est approximativement à la hauteur de la partie supérieure des cylindres vers une position dans laquelle cette extrémité est située au-dessus de la ligne passant par la partie supérieure des cylindres de nettoyage.Sur le côté inférieur de la rampe d'entrée peut être monté dispositif de poussée au moyen duquel on peut faire avancer l'électrode de forme ronde qui a été traitée et qui est prête à partir des cylindres de nettoyage et l'amener sur la rampe de sortie abaissée. Avantageusement, cette dernière est munie d'une butée qui retient l'électrode de forme ronde quand elle a été amenée à sa position de travail. Plus en détail, le dispositif selon l'savention est de préference constitué de manière que les deux cylindres de nettoyage soient montés sur un chassies se trouvant dans une chambre comprenant dans ses parois frontales d'entrée et de sortie des ouvertures respectives pouvant être fermées par des portes coulissantes en vue de l'amenée ou du retrait des électrodes de forme ronde. Dans ce cas, les rampes d'entrée et de sortie mentionnées peuvent être disposées à l'intérieur de la chambre entre les ouvertures et les cylindres de nettoyage. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation, en référence au dessin annexé dans lequel: la Fig. 1 est une vue latérale et partiellement en coupe longitudinale du dispositif de l'invention, la Fig. 2 représente de la même manière que la Fig. 1 les deux cylindres de nettoyage et les rampes lors de l'éjection d'une électrode de forme ronde qui a été traitée et qui est terminée, la Fig. 3 représente un cylindre de nettoyage individuel, à plus grande échelle et en coupe longitudinale. Le dispositif représenté comprend une chambre 1 dans laquelle est montée la machine de nettoyage et où l'on prévoit avantageusement un aspirateurs de poussières (non représenté). Sur les deux parois frontales 2 et 3 de la chambre 1 qui sont opposées sont prévues des ouvertures respectives 4 ou 5 qui peuvent etre fermées au moyen de portes coulissantes 6 ou 7 pouvant se déplacer verticalement. La Fig. 1 montre-les deux portes coulissantes 6 et 7 dans leur position soulevée dans laquelle les ouvertures 4 et 5 ne sont pas fermées. La manoeuvre des portes coulissantes 6 et 7 est obtenue au moyen de vérins hydrauliques ou pneumatiques 8 disposés sur les surfaces frontales 2 et 3 au-dessous des ouvertures 4, 5 des portes et qui coopèrent par leur tige de piston 9 avec les portes 6 ou 7. A l'intérieur de la chambre 1 est prévu un châssis 10 sur lequel sont montés deux cylindres de nettoyage il et 12 tournant autour d'axes horizontaux et parallèles, qui peuvent etre entraînés respectivement par un mécanisme d'entraînement individuel (non representé) dans le messe sens de rotation mais à des vitesses différentes. Le cylindre de nettoyage 11 est monté de façon fixe sur le chassies 10 alors que l'autre cylindre de nettoyage 12 peut etre déplacé, en vue du réglage de la distance séparant les cylindres, en direction du cylindre 11 et dans le sens contraire (flèche S). Le cylindre de nettoyage 12 est monté sur un chariot 13 qui peut etre déplacé dans le sens de la flèche S sur des dispositifs de guidage 14 du châssis 10.Pour déplacer le cylindre de nettoyage 12, on prévoit au moins un vérin à commande hydraulique ou pneumatique, s'appuyant contre le châssis 10 et dont la tige de piston est reliée en 16 at chariot 13. Entre le cylindre de nettoyage 11 et l'ouverture d'entrée 4 est disposée une rampe d'entrée 17 qui est montée sur une articulation 18 de façon à pouvoir se déplacer en hauteur sur le côté intérieur de la paroi frontale 2. Le pivotement en hauteur est obtenu au moyen d'un ou plusieurs vérins 19 s'appuyant contre le châssis 10 et dont les tiges de piston sont raccordées à la rampe d'entrée 17 à proximité de l'extrémité de la rampe qui est tournée vers le cylindre de nettoyage 11. Au-dessous de la surface de la rampe d'entrée 17 est monté un dispositif de poussée 20 qui peut être déplacé au moyen d'un ou plusieurs vérins 21 en direction du cylindre de nettoyage 11 et ramené en sens contraire au-dessous de la rampe.Les vérins de poussée 21 sont raccordés à des articulations 22 sur le côté inférieur de la rampe d'entrée 17 alors que leurs tiges sont reliées de façon articulée à un élément de poussée 20. Entre le cylindre de nettoyage 12 qui est situé du côté sortie et l'ouverture 5 de la porte de la chambre 1 est disposée une rampe de sortie 23 dont l'inclinaison peut etre éventuellement modifiée. La rampe de sortie 23 peut pivoter en hauteur en étant montée sur une articulation 24 et elle est accouplée au chariot 13 du cylindre de nettoyage 12 de manière à constituer un ensemble unitaire mobile. Dans ce but, le chariot 13 comprend une console de raccordement 25 ou analogue qui fait saillie vers le bas dans le chassie 10, auquel est raccordé un fort levier 27 par une articulation 26 et qui porte à son autre extrémité l'articulation de raccordement 24 à la rampe de sortie 23.Entre le levier 27 et la rampe de sortie 23 est incorporé de façon articulée au moins un vérin de pivotement 28 au moyen duquel la rampe de sortie 23 peut pivoter autour de l'articulation 24. Sur le eôté inférieur de la rampe de sortie 23 est prévue une butée 29 quL peut être déplace au moins par un vérin 30 entre la position de l'électrode de forme ronde se trouvant en position de traitement et en sens contraire Au-dessus des deux cylindres de nettoyage 11 et 12 est monté un dispositif de retenue 31 contenu dans la chambre 1 et comprenant des rouleaux 33 montés sur un support 32. Le support 32 est monté sur une articulation 34 dont l'axe est parallèle aux axes de rotation des cylindres de nettoyage 11 et 12 et peut pivoter librement à une extrémité du bras pivotant 35.Ce dernier est raccordé par son autre extrémité à une articulation 36 située sur le c8té intérieur de la paroi frontale 2 de la chambre 1 et de façon qu'il puisse se déplacer en hauteur. Le pivotaient an hauteur est obtenu au moyen d'au moins un vérin de pivotement 37 s'appuyant contre la paroi frontale 2 et coopérant de façon articulée par sa tige de piston avec le levier pivotant 35. Au-dessous des cylindres de nettoyage 11 et 12 et dans la chambre 1 est prévue une trémie collectrice 38 munie de son propre dispositif d'évacuatio-n. Comme le montre la Fig. 3, les cylindres de nettoyage 11 et 12 sont respectivement constitues par un arbre à gradins 39 supportant entre deux brides 40 une enveloppe de support 41 qui en est solidaire en rotation et sur laquelle est montée l'enveloppe du cylindre qui est constituée par des nectionsindividuelles et de forme annulaire 42, serres les unes contre les autres an direction axiale par des anneaux de serrage 43 vissés aux extrémités des arbres 9 et 30 et solidaires en rotation de l'arbre 39. Les sections d'enveloppe 42 supportent sur leur surface extérieure et cylindrique une denture 45 qui est de préférence une denture en chevrons, de manière que les axes des dents forment avec l'axe du cylindre un angle aigu.Les sections d'enveloppe 42 peuvent être facilement remplacées quand il y a usure des dents 45 qui effectuent le travail de nettoyage. Une électrode de forme ronde représentée en traits mixtes en 46 se trouve aux Fig. 1 et 2 en position de traitement sur les deux cylindres de nettoyage 11 et 12. Du fait que la distance entre les axes des deux cylindres B1 et 12 peut autre réglée à l'aide du ou des vérins 15, on peut traiter au moyen de la machine de nettoyage des électrodes de forme ronde 46 de diamètres divers A la Fig. 1 est représentée en 46' une électrode de forme ronde de diamètre plus petit. Le cylindre de nettoyage réglable 12 se trouve dans la position indiquée par la ligne en traits mixtes 12' lors du traitement d'une électrode de forme ronde 46' de petit diamètre. Une électrode de forme ronde destinée à être traitée dans la machine de nettoyage est acheminée au moyen d'un dispositif transporteur tel qu'un transporteur à chaîne porteuse ou analogue vers le dispositif et amenée par l'ouverture 4 sur la rampe d'entrée 17 qui se trouve dans la position pivotée représentée à la Fig. 1, dans laquelle elle est inclinée par rapport à la ligne passant par la partie supérieure des cylindres de nettoyage 11 et 12 et s'appliquant par son bord frontal inférieur directement à l'avant de la ligne de la partie supérieure du cylindre de nettoyage 11. L'électrode de forme ronde roule sur la rampe d'entrée 17 pour parvenir à la position de travail représentée dans laquelle elle repose sur les deux cylindres de nettoyage 11 et 12.Quand l'électrode de forme ronde 46 se deplace vers sa position de travail la rampe de sortie 23 est dans la position soulevée de la Fig. 1. La butée 29 est déplacée par le vérin 30 dans une position dans laquelle elle est située à une certaine distanceau-dessus de la ligne passant par la partie supérieure du cylindre de nettoyage 12. Dans cette position, l'électrode de forme ronde 46 qui roule sur la rampe d'entrée 17 est arretée quand elle atteint l'intervalle compris entre les deux cylindres de nettoyage 11 et 12. Une fois 11 électrode de forme ronde on place, l'ouverture 4 est fermées par abaissement de la porte coulissante 6 et le dispositif de retenue 31 est pivoté contre l'électrode 46 par un mouvement de pivotement vers le bas du levier 35 à l'aide du vérin de pivotement 37, ce qui fait que les rouleaux 33 du dispositif de retenue s'appliquent contre la surface d'enveloppe de l'électrode 46. La rampe d'entrée 37 peut alors être pivotée vers le haut à l'aide du vérin 19 pour parvenir à la position de la Fig. 2. Les deux cylindres de nettoyage 11 et 12 sont entraînés comme mentionné dans le meme sens de rotation, mais à des vitesses différentes.De ce fait, l'électrode de forme ronde 46 est entraînée par frottement, un patinage ayant lieu du fait des vitesses différentes des cylindres de nettoyage entre ces derniers et l'électrode de forme ronde, sous l'effet duquel.la surface dsenveloppe de l'électrode 46 est nettoyée et raclée par les dents 45 des cylindres. Le matériau qui en est détaché tombe dans la trémie collectrice 38 et peut être retiré de cette dernière en vue de sa ré-utilisation. Quand le processus de nettoyage est terminé, la butée 29 est ramenée vers le bas à l'aide du vérin 30 au-dessous de la rampe de sortie 23 et cette dernière est ramenée à la position de la Fig. 2. L'ouverture 35 de la porte s'ouvre alors du coté sortie par glissement vers le haut de la porte coulissante 7, ce qui fait que lorsque le poussoir 20 est avancé au moyen du ou des vérins 21 l'électrode de forme ronde 46 qui a été traitée est pressée au-delà du cylindre de nettoyage 12 pour parvenir sur la rampe de sortie 23 et continue ensuite d'avancer sur la rampe de sortie 23 en roulant et en passant par la porte de sortie 5 pour sortir et parvenir sur un dispositif transporteur (non représenté) qui évacue l'électrode. Pendant le travail de nettoyage décrit ci-dessus, le dispositif de retenue 31 qui repose par le dessus contre l'électrode de forme ronde 46 empêche en liaison avec la butée 39 se trouvant dans la position de travail de la Fig. 1 que l'électrode 46 roule hors de la machine de nettoyage. Il est possible de régler l'intensité de l'effet de frottement et de raclage en réglant la vitesse de rotation du cylindre de nettoyage 11 et la pression du dispositif de retenue appliqué contre i'electrode 46. REVENDICATIONS 1. Procédé de nettoyage dgélectrodes de forme ronde, caractérisé en ce que les électrodes sont nettoyées alors qu'elles sont supportées en rotation sur des cylindres de nettoyage qui tournent dans le même sens mais à des vitesses périphériques différentes. 2. Procédé selon la revendicatson 1, caractérisé en ce que les électrodes de forme ronde sont pressées contre les cylindres de nettoyage pendant le processus de nettoyage. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux cylindres de nettoyage (11, 12) tournant autour d'axes sensiblement parallèle, et entraînés dans le meme sens à des vitesses périphériques différentes par un mécanisme d1entralnement. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance entre les cylindres de nettoyage (11, 12) est réglable. 5 Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé eu ce que les cylindres de nettoyage (11, 12) comprennent sur leur surface d'enveloppe une denture (45), de préférence une denture en chevrons. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les cylindres de nettoyage (11, 12) sont constitués par des sections d'enveloppe interchangeables (42). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'un dispositif de retenue réglable (31) est monté au-desus des cylindres de nettoyage ( 12) tournant autour d'axes sensiblement horizontaux et peut être appliqué contre l'électrode de forme ronde (46) au moyen d'un dispositif de réglage (37) quand elle se trouve en position de nettoyage 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que~lé dispositif de retenue (31) est muni de rouleaux de retenue (33). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérise en ce que les rouleaux de retenue (33) sont montés sur un bras pivotant (35). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les rouleaux (33) du dispositif de retenue sont montés sur un support (32) qui peut pivoter autour d'un axe de pivotement parallèle aux axes de rotation des cylindres de nettoyage (11, 12) sur le bras pivotant (35) pouvant pivoter en hauteur. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qutune rampe d'entrée (17) dont l'inclinaison peut etre de préférence modifiée est disposée sur le côté entrée à l'avant des cylindres de nettoyage (11, 12). 12. Dispositif -selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce qu'une rampe de sortie (23) dont l'inclinaison peut être de préférence modifiée est disposée sur le coté sortie à l'arrière des cylindres de nettoyage (11, 12). 13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les rampes d'entrée et/ou de sortie (17s 23) peuvent etre soulevées par leur l'extrémité tournée vers les cylindres de nettoyage (11, 12) d'une position dans laquelle cette extrémité est sensiblement à la hauteur de la partie supérieure des cylindres de nettoyage vers une position dans laquelle cette extrémité est située au-dessus de la ligne de la partie supérieure des cylindres de nettoyage. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 13, caractérisé en ce qu'une butée réglable (29) destinée à l'électrode de forme ronde (46) est associée au cylindre de nettoyage (12) situé du ceté sortie. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la butée (29) est montée sur la rampe de sortie (23). 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que la butée (29) peut etre avancée par- rapport à la rampe de sortie (23) en direction des cylindres de nettoyage (11, 12). 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend un poussoir (20) pouvant éjecter les électrodes de forme ronde (46) traitées des cylindres de nettoyage (11, 12). 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que le poussoir (20) est monté sur la rampe d'entrée pivotante (17). 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 18, caractérisé en ce que les cylindres de nettoyage (11, 12) sont montés au-dessus d'une trémie collectrice (38) sur un châssis commun (10). 20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que le cylindre de nettoyage (12) situé du cté sortie est monté sur un chariot (13) mobile dans le châssis (10), chariot auquel est reliée la rampe de sortie (23) de façon à former un ensemble unitaire mobile. 21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 20, caractérisé en ce que les cylindres de nettoyage (11, 12) sont disposés dans une chambre (1) comprenant sur ses parois frontales d'entrée et de sortie (2, 3) des ouvertures respectives (4, 5) pouvant être fermées par des portes coulissantes (6, 7), les rampes d'entrée ou de sortie (17, 23) étant montées entre les ouvertures des portes et les cylindres de nettoyage (11, 12).