Brevet FR2879501A1 — publié le 20060623

DESCRIPTION L'invention concerne une machine à secousses pour la fabrication de pièces moulées par compactage par vibration de masses brutes granuleuses, notamment pour la fabrication d'anodes et/ou de cathodes pour l'électrolyse par fusion de l'aluminium, avec une table à secousses logée sur des ressorts pour pouvoir vibrer, un châssis de moulage muni d'un capot pouvant être fixé sur ladite table, un poids de recouvrement pouvant être placé dans le châssis de moulage, la face supérieure dudit poids de recouvrement étant en liaison avec un dispositif de précontrainte au moyen de ressorts. L'aluminium métallique est obtenu à partir d'alumine par électrolyse par fusion dans des cellules d'électrolyse dans lesquelles sont suspendues des anodes sous la forme de blocs de carbone fabriqués dans des fabriques d'anodes en général à base de coke de pétrole calciné et en général de brai servant de liant. Pour cela, le mélange chaud constitué de coke de pétrole et de brai est façonné en bloc anodique, à savoir en anode crue non cuite, par compactage par secousses dans des châssis de moulage fixés sur la table d'une machine à secousses, qui est ensuite cuit dans un four. La densité et la hauteur du bloc d'anode à façonner sont soumises à des limites de tolérance très étroites. On connaît des machines à secousses dans lesquelles un poids de recouvrement peut être placé dans le châssis de moule après le remplissage de la masse brut et dont la tige de poids de recouvrement est guidée dans un cadre ouvert. On connaît également des documents DE-A-2 041 520 et DE-A-37 24 199 qu'il est possible de faire s'appuyer le poids de recouvrement avec sa face supérieure contre au moins un ressort pour augmenter sa fréquence de frappe et son intensité de frappe, le ressort étant cependant soumis aux gaz d'échappement et aux vapeurs chaudes, par exemple aux vapeurs de brai, qui s'échappent de la masse brute chaude, ce qui est particulièrement désavantageux lorsque le ressort de pression du poids de recouvrement est un ressort pneumatique réalisé dans un matériau élastique comme du caoutchouc. Cela est particulièrement vrai lorsque, comme dans le document DE-A-19 23 767, une calotte rigide est posée sur le châssis de moulage de la machine à secousses et que le ressort pneumatique destiné à appuyer le poids de recouvrement est disposé à l'intérieur de la calotte. Indépendamment du problème de la diminution de la durabilité du ressort de poids de recouvrement, l'accès à ce ressort est entravé par le capot. L'objectif de l'invention est donc de proposer une machine à secousses selon le préambule avec châssis de moulage, poids de recouvrement précontraint et capot rigide dans laquelle le ressort de pression pour le poids de recouvrement soit facile d'accès tout en ayant une grande durabilité. Cet objectif est atteint conformément à l'invention du fait que le dispositif de précontrainte est disposé avec le ou les ressorts en dehors du capot du châssis de moulage. Il s'en suit que le ressort de poids de recouvrement n'est plus soumis à l'atmosphère qui peut être agressive régnant dans le système apte à vibrer constitué par le châssis de moulage et le capot. Ceci permet une prolongation de la durée de vie du dispositif de précontrainte du poids de recouvrement. En outre, l'accessibilité lors du montage et de l'entretien est améliorée grâce à cette disposition. Conformément à une caractéristique particulière de l'invention, le dispositif de précontrainte du poids de recouvrement est disposé ainsi que le ressort à l'intérieur d'un dispositif d'appui à tiges fixé sur la face supérieure du capot, se trouvant par conséquent à l'extérieur de ce dernier. Il est avantageux de disposer le ou les ressorts du dispositif de précontrainte du poids de recouvrement entre le couvercle supérieur du dispositif d'appui à tiges et l'extrémité supérieure de la tige du poids de recouvrement. Cette tige de poids de recouvrement saille à travers le capot du châssis de moulage en pénétrant par en bas dans le dispositif d'appui à tiges. De plus, un cadre de levage saisit l'extrémité supérieure de la tige de poids de recouvrement en passant à travers les ouvertures du dispositif d'appui à tiges. Lors du déplacement vers le haut du cadre de levage, celui-ci sépare la liaison châssis de moulage / capot et porte les éléments poids de recouvrement, capot et dispositif de précontrainte formant un ensemble. Si le ressort du dispositif de précontrainte du poids de recouvrement peut être un ressort mécanique, il est cependant avantageux qu'il soit un ressort pneumatique réalisé dans un matériau élastique comme du caoutchouc avec une constante de ressort modifiable. Dans ce cas, l'espace intérieur du soufflet est relié à une source d'air comprimé par une ouverture située dans le couvercle supérieur du dispositif d'appui à tiges. L'invention et ses caractéristiques et avantages sont expliqués plus en détail ci-dessous à l'aide de l'exemple de réalisation présenté dans les figures qui montrent: Figure 1: la machine à secousses conforme à l'invention en coupe verticale, la 5 représentation du logement vibrant de la table à secousses et du générateur de vibration étant omise; Figure 2: la machine à secousses de la figure 1 après que le cadre de levage ait été partiellement soulevé. Conformément à l'exemple de réalisation présenté aux figures 1 et 2, la machine à secousses sert par exemple à façonner des blocs anodiques. Dans la station de façonnage, la machine à secousses est munie d'une table à secousses (10) qui est logée de sorte à pouvoir vibrer sur un cadre de fondation par l'intermédiaire d'éléments de ressort, notamment des ressorts pneumatiques, non représentés. La table à secousse peut être mise en vibration par l'intermédiaire d'excitateurs à balourds tournants non représentés. Dans la station de façonnage, on fixe sur la table à secousses (10) le châssis de moulage (11) à remplir avec la masse brute granuleuse chaude. Ce châssis de moulage (11), dont la section est en général rectangulaire, est fermé vers le haut par une calotte rigide (14). Le châssis de moulage coopère avec un poids de recouvrement (12) dont la tige centrale (13) est guidée axialement à l'intérieur d'une ouverture réalisée dans la face supérieure de la calotte rigide (14) en passant dans une douille de guidage (15) assurant l'étanchéité. Lors du fonctionnement de la machine à secousses, la masse à former versée dans le châssis de moulage (11) est compactée par secousses entre la face supérieure de la table à secousses (10) et la face inférieure du poids de recouvrement (13) en formant un bloc anodique (16), comme le montrent les figures 1 et 2. Après un certain temps de secousses, le bloc anodique (16) a atteint une certaine densité et une certaine hauteur, après quoi le processus de secousses est interrompu. Après le processus de secousses, la calotte (14) est soulevée vers le haut avec le poids de recouvrement (12), le cas échéant avec le châssis de moulage (11), en soulevant un cadre de levage (17) à l'aide d'un câble ou une commande hydraulique, comme le montre la figure 2. Le bloc anodique façonné cru (16) est repoussé sur le côté de la face supérieure de la table de secousses (10) et la station de façonnage de la machine à secousses est libérée pour le compactage par vibrations d'un nouveau bloc anodique. Afin d'homogénéiser le compactage par vibration, de créer une pression de moulage supplémentaire et de réduire le temps de secousses, le poids de recouvrement (12) est équipé d'un dispositif de précontrainte muni d'au moins un ressort (18), notamment sous la forme d'un soufflet pouvant être soumis à de l'air comprimé réalisé dans un matériau élastique comme du caoutchouc, à l'aide duquel il est possible même durant le fonctionnement de la machine à secousses de modifier le nombre de vibrations propres du poids de recouvrement (12), notamment d'augmenter sa fréquence de frappe et son intensité de frappe durant le compactage par secousses. La figure 2 montre le soufflet pneumatique (18) de la figure 1 à l'état écrasé lorsque le poids de recouvrement (12) est déplacé vers le haut. La machine à secousses conforme à l'invention se caractérise par le fait que le dispositif de précontrainte du poids de recouvrement avec le ou les ressorts (18) est disposé à l'extérieur du capot (14) du châssis de moulage. Il est disposé à l'intérieur d'un dispositif d'appui à tiges (19) qui est fixé sur la face supérieure du capot (14). A cet effet, le ressort (18) est disposé ou fixé entre le couvercle supérieur (20) du dispositif d'appui à tiges (19) et l'extrémité supérieure de la tige (13) du poids de recouvrement saillant à travers la douille de guidage (15) en pénétrant par en bas dans le dispositif d'appui à tiges (19). L'alimentation en air comprimé (21) se présente sous la forme d'une ouverture centrale située dans le couvercle supérieur (20) pour alimenter en air comprimé le ressort (18). Dans tous les cas, le ressort (18) n'entre pas en contact avec l'atmosphère agressive régnant à l'intérieur du système constitué par le châssis de moulage (11) et le capot (14), notamment lorsque la douille de guidage (15) remplit également la fonction d'étanchéité. Les bras radiaux d'un plateau portant (22) inférieur du cadre de levage (17) passent à travers les espaces intermédiaires situés entre les tiges du dispositif d'appui à tiges (19) qui est placé autour du pourtour du dispositif de précontrainte du poids de recouvrement avec ressort. On a fixe à l'extrémité supérieure de la tige (13) du poids de recouvrement un anneau d'appui (23) sur lequel s'appuie le ressort (18) avec sa face inférieure. En outre, le plateau portant (22) qui entoure par une ouverture centrale la tige (13) du poids de recouvrement peut arriver en butée par le bas contre l'anneau d'appui (23) lorsque le cadre de levage (17) est déplacé vers le haut. Après que le cadre de levage (17) a été déplacé vers le haut, le capot (14) peut être soulevé vers le haut de la table de secousses (10), avec ou sans le châssis de moulage (11), mais en tout cas avec le poids de recouvrement (12) et le dispositif de précontrainte du poids de recouvrement formant un ensemble. Cela est facilité lorsque l'on dispose sur la face interne du capot (14) des cames de butée (24) qui coopèrent avec la face supérieure du poids de recouvrement (12). La machine à secousses de l'invention est apte à compacter toutes sortes de masses brutes granuleuses, par exemple pour des granulats en matière plastique, des combustibles primaires ou secondaires granuleux, etc. Revendications 1. Machine à secousses pour la fabrication de pièces moulées par compactage de masses brutes granuleuses, notamment pour la fabrication d'anodes et/ou de cathodes pour l'électrolyse par fusion de l'aluminium, avec une table à secousses (10) logée sur des ressorts pour pouvoir vibrer, un châssis de moulage (11) muni d'un capot (12) et pouvant être fixé sur ladite table, un poids de recouvrement (12) pouvant être inséré dans le châssis de moulage (11), la face supérieure dudit poids de recouvrement étant en liaison avec un dispositif de précontrainte au moyen d'un ressort (18), caractérisée en ce que le dispositif de précontrainte est disposé avec le ressort (18) en dehors du capot (14) du châssis de moulage. 2. Machine à secousses selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de précontrainte du poids de recouvrement est disposé ainsi que le ressort (18) à l'intérieur d'un dispositif d'appui à tiges (19) fixé sur la face supérieure du capot (14). 3. Machine à secousses selon la revendication 2, caractérisée en ce que le ressort (18) du dispositif de précontrainte du poids de recouvrement est disposé entre le couvercle supérieur (20) du dispositif d'appui à tiges (19) et l'extrémité supérieure de la tige (13) du poids de recouvrement saillant à travers le capot (14) du châssis de moulage en pénétrant par en bas dans le dispositif d'appui à tiges (19). 4. Machine à secousses selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le ressort (18) du dispositif de précontrainte du poids de recouvrement est un ressort à soufflet pneumatique dont l'espace intérieur est relié à une source d'air comprimé par une ouverture (21) située dans le couvercle supérieur (20) du dispositif d'appui à tiges (19) . 5. Machine à secousses selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un cadre de levage (17) dont les bras radiaux du plateau portant (22) passent à travers les espaces intermédiaires situés entre les tiges du dispositif d'appui à tiges (19) qui est placé autour du pourtour du dispositif de précontrainte du poids de recouvrement avec ressort. 6. Machine à secousses selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un anneau d'appui (23) est fixé à l'extrémité supérieure de la tige (13) du poids de recouvrement, et en ce que le plateau portant (22) qui entoure par une ouverture centrale la tige (13) du poids de recouvrement peut arriver en butée par le bas contre l'anneau d'appui (23) lorsque le cadre de levage (17) est déplacé vers le haut. 7. Machine à secousses selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle est munie de moyens pour soulever vers le haut, après que le cadre de levage (17) a été déplacé vers le haut, le capot (14), le cas échéant avec le châssis de moulage (11), et en tout cas avec le poids de recouvrement (12) et le dispositif de précontrainte du poids de recouvrement formant un ensemble. 8. Machine à secousses selon la revendication 7, caractérisée en ce que les 15 moyens de soulèvement comprennent des cames de butée disposées sur la face interne du capot (14) qui coopèrent avec la face supérieure du poids de recouvrement (12).