Brevet FR2597512A1 — publié le 19871023

Procédé et dispositif pour la mise en place de collets en tôle d'aluminium ou analogue sur les raccords de tiges à anode faisant saillie de blocs d'anode. La présente invention concerne un procédé pour la mise en place de collets en t8le d'aluminium ou analogue sur les embouts ou raccords de tiges à anode faisant saillie de blocs d'anode. En outre, l'invention concerne un dispositif propre à la mise en oeuvre du procédé. Les anodes de charbon utilisées pour la production d'aluminium par électrolyse ignée sont montées de façon connue sur des tiges à anode comprenant ce que l'on appelle une bêche à raccords. Les raccords sont introduits dans des trous du bloc d'anode et sont fixés dans ceux-ci par exemple par coulée ou de toute autre manière (EP-A- 0 150 680). Les 10 extrémités des raccords qui font saillie des trous doivent être protégées contre la corrosion et la combustion. A cette fin, on dispose autour des raccords une section de tôle en aluminium, qui est cintrée en forme de collet et est fermée au moyen d'une fermeture à crochets. Ensuite, on remplit l'espace compris entre le collet de protection et 15 le raccord avec une masse de granulats. En utilisation, le collet d'aluminium fond plus ou moins rapidement, ce qui fait que le granulat fritté et transformé en une masse de protection dense détermine la protection du raccord. En général, la mise en place des collets a lieu pratiquement à la 20 main. Il en va de même pour le remplissage du granulat, bien que l'on ait déjà proposé à cette fin et dans l'état de la technique un dispositif de remplissage mécanisme (EP- P-O 121 954). Le but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif au moyen desquels la mise en place des collets sur les raccords des 5 tiges à anode puisse être réalisée par voie mécanique d'une façon économique et fiable, de façon que la manutention jusqu'ici nécessaire, qui demande du temps, est compliquée et est également déplaisante et même nuisible à la santé en raison des émanations gazeuses du granulat, puissent être éliminée. En ce qui concerne le procédé selon l'invention, ce but est atteint du fait qu'en fonctionnement automatique on part d'une bobine de tôle, des sections de tôle sectionnées de la bobine sont cintrées sous forme de flans de collets qui sont ensuite disposés autour des raccords des tiges à anode, puis fermés pour obtenir le collet termine. 15 GrTce à ce procédé, il est possible de réaliser les collets par voie mécanique à partir d'une bobine de tôle de métal léger et de les appliquer autour des raccords des tiges à anode, ce qui peut être réalisé en évitant la manutention nécessaire jusqu'ici et les co ts de fonctionnement élevés en découlant, selon une cadence rapide et donc 20 avec un rendement élevé. Selon ce procédé, la réalisation et la mise en place des collets a lieu en deux opérations successives, les flans de collets étant d'abord cintrés à partir de la section de tôle et les flans étant ensuite amenés en position sur le raccord, fermés pour obtenir un anneau et fixés sous cette forme. De préférence, on fait en 25 sorte que les flans de collets, lorsqu'ils sont fermés pour obtenir le collet, se chevauchent par les extrémités de leurs branches, les extrémités des branches en chevauchement étant ainsi fixées l'une à l'autre. Ceci peut être réalisé facilement au moyen d'une agrafeuse ou encore à l'aide d'autres dispositifs de fixation tels que des disPositifs de rivetage, des dispositifs de soudage par points, des dispositifs de collage et analogues. Un mode de travail particulièrement simple et avantageux consiste dans le fait que lorsque les sections de tôle sont cintrées dans le dispositif de cintrage pour obtenir des flans de forme sensiblement annulaire dont les extrémités 35 se chevauchent, ces flans étant ensuite élargis élastiquement au moyen d'un élément de saisie ou analogue pour obtenir un élément ayant sensiblement la -forme d'un U, appliqués sous cette forme sur les raccords et fermés pour obtenir les collets définitifs. Dans ce cas, le dispositif de saisie peut servir simultanément au transport et au positionnement des flans. En ce qui concerne en particulier la mise en oeuvre du procédé susmentionné, on peut utiliser avec avantage un dispositif selon l'invention. Dans ce dispositif, le cintrage des sections de t8le sectionnées à partir de la bobine pour 10 obtenir des flans de collets et la mise en place des flans sur les raccords sont réalisés de préférence par des opérations successives dans des postes de travail particuliers du dispositif, bien que les deux opérations puissent être éventuellement réunies et réalisées au poste de pose des collets. Dans ce mode de réalisation préféré, le 15 dispositif de cintrage est avantageusement monté de façon fixe dans le cadre de la machine, et on prévoit un dispositif de transfert qui achemine les flans de collets depuis le poste de cintrage jusqu'au poste de pose des collets. L'amenée des sections de t8le sectionnées à partir de la bobine jusqu'au dispositif de cintrage a lieu avantageusement au moyen d'un jeu de rouleaux d'entraînement qui peut être disposé dans la direction du mouvement de la tale métallique à partir de la bobine et à l'arrière de l'unité de sectionnement. En outre, on prévoit un dispositif transporteur amenant les tiges à anode avec les blocs d'anode successivement par le poste de pose de collets, 25 ce dispositif se présentant de préférence sous la forme d'un convoyeur à rouleaux ou analogue. Le dispositif de transfert susmentionné comprend avantageusement des mâchoires de saisie comprenant des doigts et mobiles l'une par rapport à l'autre, de manière que les flans puissent être élargis pour 30 constituer un article sensiblement en forme de U et être disposés autour des raccords. Il est en outre recommandé de prévoir pour la fixation du collet sous sa forme annulaire un dispositif d'agrafage qui peut être une simple agrafeuse ou un dispositif quelconque du type susmentionné, au moyen duquel on puisse fixer l'une à l'autre les 35 extrémités en chevauchement de la tôle. Le dispositif de transfert est constitué de préférence par un chariot comportant son mécanisme d'entraînement, guidé sur le cadre de la machine au-dessus du dispositif de cintrage, qui supporte le dispositif de saisie qui peut être soulevé et abaissé par un dispositif de levage. L'agencement est dans ce cas tel que le chariot peut se déplacer en va-etvient transversalement à la direction du transport du dispositif transporteur qui achemine les tiges à anode avec les blocs d'anode, entre le poste de cintrage et le poste de pose de collets. Le remplissage de l'espace compris entre le collet et le raccord peut être réalisé dans un dispositif de remplissage monté à la suite. Mais il existe également la possibilité de disposer un dispositif de remplissage sur le parcours de transport du dispositif transporteur, soit au poste de pose de collet soit à l'arrière de celui-ci. L'invention va maintenant être expliquée plus en détail dans 15 ce qui suit en se référant à un mode de réalisation préféré représenté - sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan du dispositif selon l'invention, la figure 2 est une vue latérale dans la direction de la flèche II de la figure 1 du dispositif de la figure 1, la figure 3 est une vue par l'avant en direction de la flèche III de la figure 1 du dispositif selon les figures 1 et 2. Le dispositif représenté comprend essentiellement un dévidoir 1 destiné à la réception d'une bobine de t8le d'aluminium 2, une unité de sectionnement 3 destinée à la coupe de sections de t8le d'une longueur prédéterminée à partir de la bobine, un dispositif de cintrage 4 comprenant un gabarit de cintrage et un mécanisme d'entraînement 6 pour cintrer les sections de tile découpées et obtenir un flan de tile 7 de forme sensiblement annulaire, montré en traits mixtes à la figure 1, un dispoaitif de transfert 8 destiné au transport des flans de forme sensiblement annulaire 7' depuis le poste de cintrage A du dispositif de cintrage monté de façon fixe 4 vers un poste de pose de collets B, ainsi qu'un dispositif de fermeture 9 pour fermer les flans 7' selon la forme annulaire montrée en 7" à la figure 1, dans laquelle le flan entoure sous forme d'un collet l'un des raccords concernés de la tige à anode. Toutes les parties susmentionnées du dispositif sont avantageusementrassemblées dans un cadre de machine commun 10. A la figure 1, le cadre de machine 10 n'est représenté que partiellement sur le dessin pour des raisons de clarté. Des tiges à anode 11 qui doivent âtre munies de collets de protection et sur lesquelles sont montés les blocs d'anode 12 sont transportées successivement en position verticale par un dispositif transporteur 13 (figure 2) constitué sous forme d'un convoyeur à rouleaux ou analogue dans la direction de la flèche 14 (figure 1) par 10 le poste de pose de collets B. Le dispositif transporteur 13 n'est montré que schématiquement à la figure 2 et omis aux figures 1 et 3 pour des raisons de clarté. Les tiges à anode 11 supportent à leur extrémité inférieure et de manière connue ce que l'on appelle une bêche 15 (figures 2 et 3) munie 15 de plusieurs raccords parallèles, dans le cas présent de trois raccords 16, qui pénètrent dans des trous à raccord du blocs d'anode 12 et qui sont fixés par exemple par coulée d'un métal fondu. Les parties des raccords 16 qui font saillie au-dessus des ouvertures à raccord du blocs d'anode 12 doivent être protégées contre la corrosion, ce qui est 20 obtenu de façon connue en disposant des collets 7" autour de ces parties des raccords 16 et à une certaine distance, suite à quoi les espaces intermédiaires de forme annulaire entre les raccords et les collets sont remplis d'une masse formée par un granulat qui fond en fonctionnement sous l'effet de la chaleur et est fritté en se 25 transformant en une masse de protection fermée. Selon les figures 2 et 3, le mécanisme d'entraînement 17 du dévidoir est monté au-dessous du dévidoir 1 dans le cadre 10 de la machine, mécanisme à l'aide duquel la bande d'aluminium 7 est déroulée de la bobine 2. La bande d'aluminium 7 qui se déroule est guidée selon 30 la figure 1 par des rouleaux de guidage 18. Elle traverse une unité de dressage 19 munie de rouleaux de dressage et est ensuite sectionnée transversalement à l'arrière de ceux-ci par l'unité de sectionnement 3. L'unité de sectionnement 3 découpe à partir de la bande de métal 7 des sections métalliques individuelles d'une longueur prédéterminée, à partir desquelles sont formés les collets individuels 7". Entre l'unité de sectionnement 3 et le dispositif de cintrage 4 est disposé un jeu de rouleaux d'entraînement 20 qui tirent la bande métallique 7 par les dispositifs 3 et 19 et amènent les sections métalliques découpées au poste de cintrage A. Dans la région située entre l'unité de dressage 19 et le poste de cintrage A, la section métallique 7 est dirigée dans l'interstice compris entre deux tales de guidage 21 étroitement superposées, qui comprennent dans la région de coupe de l'unité de sectionnement 3 une interruption pour le passage du couteau. En ce qui concerne le dispositif de cintrage 4, on peut utiliser 10 des dispositifs connus pour cintrer les sections métalliques et les amenerAà la forme d'un U. Comme de tels dispositifs de cintrage sont connus de façon générale, il est inutile d'en faire une description plus précise. Le dispositif de cintrage 4 est monté sur le cadre 10 de la machine de manière qu'à l'aide de l'unité de sectionnement 3, les 15 sections de métal qui sont découpées de la bande métallique 7 soient cintrées pour obtenir les flans de forme sensiblement annulaire et ouverte 7' dont les extrémités se chevauchent, la position de chevauchement étant orientée dans la direction du poste de pose de collets B (figure 1). Le dispositif de cintrage 4 peut 9tre ajusté de 20 façon précise dans le cadre 10 de la machine par une unité de positionnement 22. -Le dispositif de transfert 8 susmentionné comprend un chariot 23 qui se déplace au moyen d'organes de guidage 24 sur des guides à chariot 25 disposés au-dessus du plan commun du dispositif de cintrage 25 4, de l'unité de sectionnement 3 et de la bobine de tale 2 dans le cadre 10 de la machine. Le chariot 23 peut donc se déplacer en va-et-vient perpendiculairement à la direction de transport 14 des tiges à anode 11, entre les deux postes A et B. En ce qui concerne le mécanisme d'entralnement du chariot, on prévoit avantageusement au 30 moins un vérin à agent de pression 26. Le chariot 23 supporte un dispositif de saisie 27 qui est monté de façon à pouvoir ître soulevé et abaissé sur le c6té inférieur du chariot 23 par des dispositifs de levage 28. Les dispositifs de levage 28 peuvent être également constitués par des mécanismes à piston de poussée actionnés par un 35 agent de pression. Il est recommandé de guider le dispositif de saisie 26 également dans des guides verticaux du chariot. Le dispositif de fermeture 9 susmentionné forme un ensemble unitaire avec le dispositif de saisie 27. Cet ensemble comprend deux machoires de fermeture 29 et 30 mobiles l'une par rapport à l'autre, 5 qui forment simultanément les machoires du dispositif de saisie et peuvent pivoter en sens contraire l'une vers l'autre à la manière de tenailles au moyen d'un mécanisme de pivotement 32, autour d'axes de pivotement verticaux 31. Chaque mâchoire 29, 30 du dispositif de saisie comprend un doigt 36 monté de façon pivotante sur elle. Au poste de pose de collets B est monté, en tant que partie du dispositif de fermeture 9, un dispositif d'agrafage 33 qui peut être réglé sur le cadre 10 de la machine au moyen d'un dispositif de réglage 34, à l'aide duquel les collets 73 qui entourent les raccords 16 peuvent être fixés par leurs bords en chevauchement mutuel. Le dispositif d'agrafage 33 est situé sur le c8té de la bande convoyeuse de tiges à anode qui est à l'opposé du chariot 23. L'ensemble du dispositif qui a été décrit dans ce qui précède peut fonctionner automatiquement. Pour commencer, on déroule la bande d'aluminium 7 suffisamment de la bobine 2 pour qu'elle puisse être 20 introduite par son extrémité dans le jeu de rouleaux transporteurs 20. En fonctionnement, les sections de t8le individuelles sont coupées selon une séquence prédéterminée à partir de la bande de tôle 7 déroulée du dévidoirl au moyen de l'unité de sectionnement 3, les sections de t8le sont ensuite amenées au dispositif de cintrage 4, cinrées en cet endroit pour constituer les flans 7' selon la figure 1, et ensuite transportées par le dispositif transporteur 8 du poste de cintrage 1 vers le poste de pose de collets B. A cette fin, le chariot 23 se déplace vers le poste de cintrage A, o le dispositif de saisie 27 est abaissé grace aux dispositifs de levage 28 jusqu'au dispositif 30 de cintrage de manière à saisir le flan 7' par ses mâchoires 29 et 30 ainsi que les doigts 36. Ensuite, le dispositif de saisie 27 est soulevé avec le flan 7' et le chariot est transporté en direction du poste de pose de collets B, c'està-dire dans la position de la figure 1 o le dispositif de saisie est à nouveau abaissé par son dispositif 35 de levage. On peut voir à la figure 1 que les doigts 36 qui sont actionnés par de petits mécanismes d'entraînement pénètrent dans le flan 7' qui est sensiblement de forme annulaire, ce dernier étant maintenu sur les deux côtés de ses extrémités en chevauchement entre les parties en forme de tenailles formées par les doigts 36 et les extrémités des mâchoires. Il est ainsi possible, en faisant pivoter les machoires 29, 30 du dispositif de saisie autour de leurs axes de pivotement 31 d'élargir élastiquement le flan 7' pour obtenir un article ayant sensiblement la forme d'un U, qui est poussé sous cette forme et par le côté sur le raccord concerné 16 qui est positionné avec précision par rapport à l'élément de saisie à l'aide du dispositif transporteur 13. Quand le flan 7' est libéré par le dispositif de saisie, le flan se ferme par sa propre force de rappel élastique pour donner le collet fermé 7" dont les extrémités sont en léger chevauchement. Pour réaliser le collet 7", le flan est fixé à l'aide du dispositif d'agrafage 33 par ses extrémités en chevauchement. Le dispositif d'agrafage 33 comprend de préférence une agrafeuse 35 qui fixe ensemble les extrémités en chevauchement de la tôle. Mais à la place d'une agrafeuse 35, on peut également prévoir d'autres dispositifs de fixation du type mentionné. Le dispositif de saisie 27 est ensuite ramené en hauteur alors que les mâchoires 29, 30 du dispositif de saisie sont ouvertes, suite à quoi le chariot 23 est ramené au poste de cintrage A pour y prendre un nouveau flan 7'. Pendant ce temps, la tige à anode 11 avec le bloc d'anode 12 est avancée par le dispositif transporteur 13 jusqu'à ce que le raccord suivant 16 soit disposé dans le poste de pose de collets B. L'équipement de ce raccord au moyen du collet 7" a lieu alors de la même manière. En adaptant les mouvements de travail des divers dispositifs les uns aux autres, l'ensemble du dispositif peut être actionné automatiquement. En variante au mode de réalisation préféré qui vient d'être décrit, l'agencement peut être constitué de manière qu'à l'aide du dispositif de cintrage 4 on réalise d'abord des flans 7' ayant sensiblement la forme d'un U, qui sont ensuite amenés de la manière:-0 décrite sur les raccords 16 puis fermés autour des raccords et fixés sous leur forme annulaire. Dans ce cas, la fermeture du flan en forme de U pour obtenir un collet de forme annulaire peut également être réalisée par le dispositif de saisie lui-même. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la mise en place de collets en t$le d'aluminium ou analogue sur les raccords de tiges à anode faisant saillie de blocs d'anode, caractérisé en ce qu'en fonctionnement automatique on part d'une bobine de tale (2), des sections de t$le sectionnées de la bobine de tôle (2) sont cintrées pour obtenir des flans de collets (7') qui sont ensuite disposés autour des raccords (16) des tiges à anode puis fermés pour obtenir le collet terminé (7"). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 10 flans (7') fermés pour obtenir des collets sont fixés par leurs branches en chevauchement, par exemple au moyen d'une agrafeuse. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le flan de collet (7') cintré sous une forme annulaire est élargi élastiquement après l'opération de cintrage selon une forme sensiblement en U, disposé sur les raccords (16) puis fermé pour obtenir le collet. 4. Dispositif, notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par les caractéristiques suivantes: -un dévidoir de bobine (1), - une unité de sectionnement pour découper des sections de tale de longueur déterminée à partir de la bande de métal (7) provenant de la bobine (2), - un dispositif de cintrage (4) pour cintrer les sections de t1le 25 et obtenir des flans de collets (7'), - un dispositif de fermeture (9) qui ferme les flans (7') autour des raccords (16) selon la forme de collet fermé (7"). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans la direction du déroulement de la tale métallique (7) à partir de la 30 bobine (2) un jeu de rouleaux d'entralnement (20) qui dirigent les sections de t6les découpées vers le dispositif de cintrage (4) est disposé à l'arrière de l'unité de sectionnement (3). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de cintrage (4) est monté fixe dans le cadre (10) de la 35 machine et en ce qu'un dispositif de transfert (8) est prévu pour acheminer les flans (1') ayant sensiblement la forme d'un U depuis le poste de cintrage (A) jusqu'au poste de pose de collets (B). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par un dispositif transporteur (13) constitué de préférence sous forme d'un convoyeur à rouleaux ou analogue, qui transporte les tiges à anode (11) avec les blocs d'anode (12) en succession par le poste de pose de collets (B). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (9) comprend un 10 dispositif d'agrafage (13) qui fixe les collets (7") par leurs extrémités en chevauchement. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'agrafage (33) est constitué par une agrafeuse (35) ou analogue. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de transfert (8) est muni d'un dispositif de saisie (27) comprenant des mâchoires de saisie (29, 30) mobiles l'une par rapport à l'autre. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que 20 les mâchoires (29, 30) du dispositif de saisie sont munie de doigts mobiles (36). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de transfert (8) comprend un chariot (23) comportant un mécanisme d'entraînement de chariot (26), 25 guidé dans le cadre (10) de la machine au-dessus du dispositif de cintrage (4), qui supporte le dispositif de saisie (27) qui peut être soulevé et abaissé par un dispositif de levage (28). 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le chariot (23) peut être déplacé en va-et-vient transversalement à la 30 direction du transport (flèche 14) du dispositif transporteur (13) entre le poste de cintrage (A) et le poste de pose de collets (B). 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le dispositif d'agrafage (33) est monté sur le chariot (23) sur le côté opposé à la bande transporteuse des tiges à 35 anode. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 14, caractérisé en ce que le dispositif de cintrage (4) est orienté sur le cadre (10) de la machine de manière que les flans (7') qui sont cintrés aient leur ouverture orientée en direction du poste de pose de collets (B) . 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 15, caractérisé en ce que l'unité de dressage de t8le (19) comprenant des cylindres de dressage est montée en aval de l'unité de sectionnement (3). lu 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 16, caractérisé en ce qu'un dispositif destiné au remplissage des espaces intermédiaires compris entre les collets (7") et les raccords (16) est monté sur le parcours transporteur du dispositif transporteur (13) au poste de pose de collets (B) ou à l'arrière de celui-ci.