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Title:
LOCKING DEVICE FOR A VIBROCOMPACTING DEVICE, AND COMPACTING DEVICE PROVIDED WITH SUCH A LOCKING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/112681
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vibrocompacting device, in particular for forming molded carbon blocks, including: at least one tubular mold (1) with vertical axis and which is securable to a vibrating table (2) that forms the bottom of the mold, and which is capable of being vibrated by an actuating means (5); a pressing weight (3) capable of being inserted into the mold (1) through the top end thereof; and a cover (13) capable of closing said mold (1) at the top end thereof. Said device is characterized in that it comprises a means for controlling and locking the mold (1) onto the vibrating table (2) and a means for locking the cover (13) onto the mold (1), said means being combined and consisting of at least one actuating means (100) including a stationary portion (101) secured to the vibrating table (2) and a mobile portion (102), one end of which engages with a mobile member (103, 118) capable of engaging with a stationary member (110; 121) secured to the cover (13), and with a stationary member (107) secured to the mold (1).

Inventors:
ANDRE JEAN-FRANCOIS (FR)
TAXONERA SYLVAIN (FR)
Application Number:
PCT/FR2009/050536
Publication Date:
October 07, 2010
Filing Date:
March 30, 2009
Export Citation:
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Assignee:
SOLIOS CARBONE (FR)
ANDRE JEAN-FRANCOIS (FR)
TAXONERA SYLVAIN (FR)
International Classes:
B28B1/08
Foreign References:
US20060042775A12006-03-02
CN201140429Y2008-10-29
FR2830789A12003-04-18
US3983926A1976-10-05
Other References:
DATABASE WPI Section PQ Week 197449, Derwent World Patents Index; Class P53, AN 1974-85495V, XP002563319
Attorney, Agent or Firm:
BEROGIN, Francis et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif de compaction par vibrotassage, pour le formage de blocs carbonés moulés notamment, comprenant au moins un moule tubulaire (1) d'axe sensiblement vertical , apte à être amoviblement solidarisé à une table vibrante (2), constituant le fond du moule et apte à être soumise à des vibrations par des moyens d'actionnement (5), une masse pressante (3) apte à être introduite axialement dans le moule (1), par l'extrémité supérieure axiale du moule (1), un couvercle (13) apte à fermer avec étanchéité ladite extrémité supérieure dudit moule (1), des moyens de manœuvre, pour le levage et l'abaissement du moule (1) par rapport à la table (2), et de verrouillage du moule (1) sur la table vibrante (2), et des moyens de verrouillage du couvercle (13) sur le moule (1), caractérisé en ce que lesdits moyens de manœuvre et de verrouillage du moule (1) et du couvercle (13) sont combinés et constitués d'au moins un moyen d'actionnement (100) comprenant une partie fixe (101) solidaire de la table vibrante (2) et une partie mobile (102) dont une extrémité coopère avec un organe mobile (103,118) apte à coopérer avec un organe fixe (110 ; 121) solidaire du couvercle (13) et un organe fixe (107) solidaire du moule (1).

2. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit au moins un moyen d'actionnement consiste en un vérin (100) dont le corps (101) est solidaire de la table vibrante (2) et dont la tige (102) coopère avec l'organe mobile

(103,118) d'un verrou comprenant aussi lesdits organes fixes (107 et 110 ; 121) du moule

(1) et/ou du couvercle (13).

3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le vérin (100) comporte des moyens (114, 115, 116) d'entraînement en rotation de la tige (102) autour de son axe.

4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le vérin (100) comporte une rampe hélicoïdale (115) pratiquée dans un tube (114) solidaire du corps

(101) du vérin et dans laquelle coulisse un ergot (116) solidaire de la tige (102) et/ou du piston (113) dudit vérin (100).

5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la tige (102) du vérin est creuse et en ce que le tube (114) comportant la rampe hélicoïdale (115) s'étend à l'intérieur de la tige (102) coaxialement à cette dernière.

6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte, à l'extrémité libre de la tige (102) du vérin (100), un pêne (103) constitué d'un cylindre muni à son extrémité libre d'au moins une excroissance radiale (106), ledit pêne (103) étant, d'une part, engagé dans un premier jour (107) pratiqué dans une bride (108) solidaire du moule (1) et de section circulaire légèrement supérieure à la section circulaire du cylindre du pêne (103), ladite bride (108) comportant au moins un creux (109) s'étendant radialement depuis le premier jour (107) et apte à recevoir l'excroissance radiale (106) du pêne (103), et d'autre part, apte à s'engager dans un second jour (110) pratiqué dans une bride (111) solidaire du couvercle (13), le second jour (110) comportant un trou circulaire central de diamètre légèrement supérieur au diamètre externe du cylindre du pêne (103) et au moins un trou latéral s'étendant radialement depuis ledit trou central du second jour pour permettre le passage de ladite au moins une excroissance radiale (106).

7. Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le trou de forme sensiblement rectangulaire (109) du second jour (110) de la bride (111) du couvercle (13) est angulairement décalé avec le creux de forme également sensiblement rectangulaire (109) s'étendant radialement depuis le premier jour (107) de la bride (108) du moule (1) suivant un angle d'environ 90°.

8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7 caractérisé en ce que le pêne (103) comporte deux excroissances (106) radiales diamétralement opposées, et lesdits premier et second jours (107, 110) présentent respectivement deux creux (109) et deux trous radiaux diamétralement opposés à partir dudit premier jour ou trou circulaire central du second jour.

9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que chaque excroissance radiale (106) présente une forme parallélépipédique.

10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte une bague (112) solidaire de l'extrémité libre de la tige (102) du vérin (100) et de section transversale supérieure à la section transversale du trou central du premier jour (107), et constituant une butée de soulèvement du moule (1) par sa bride (108) à l'aide du vérin (100).

11. Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le verrou comporte un crochet (1 18) comportant un corps (119) dont une extrémité est terminée par une partie recourbée (120) apte à s'accrocher sur une tige (121) solidaire d'une bride (122) du couvercle (13) et dont l'autre extrémité est articulée à l'extrémité libre de la tige (102) du vérin (100) autour d'un axe (123) faisant saillie de part et d'autre du corps (119) du crochet (118), les parties saillantes de l'axe (123) coulissant dans des rainures rectilignes (124) s 'étendant sensiblement parallèlement à la tige (102) du vérin (100) et pratiquées dans des ailes (125) s'étendant en saillie à l'extérieur de l'une des parois du moule (1), à proximité du bord supérieur dudit moule (1).

12. Dispositif suivant la revendication 11 caractérisé en ce que le crochet (1 18) comporte un second axe (126) sensiblement parallèle au premier axe (123) et faisant saillie de part et d'autre du corps (119) du crochet (1 18), les parties saillantes dudit second axe (126) coulissant dans des rainures curvilignes (127) également pratiquées dans lesdites ailes (125) du moule (1).

13. Dispositif suivant la revendication 12 caractérisé en ce que chaque rainure curviligne (127) présente deux segments rectilignes (128a,128b) s'étendant respectivement parallèlement et perpendiculairement à la rainure rectiligne (124) dans l'aile (125) correspondante du moule (1) et une partie curviligne (129) reliant les deux segments rectilignes (128a,128b) et dont la convexité est orientée vers l'extrémité supérieure du moule (1).

14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 12 et 13 caractérisé en ce que chaque rainure curviligne (127) s'étend entre la rainure rectiligne (124) et l'extrémité distale de l'aile (125) correspondante du moule (1).

15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 12 à 14 caractérisé en ce que chaque rainure curviligne (127) s'étend sensiblement à mi-hauteur de la rainure rectiligne (124).

16. Dispositif de verrouillage destiné à un dispositif de compaction par vibrotassage, pour le formage de blocs carbonés moulés notamment, comprenant au moins un moule (1) tubulaire d'axe sensiblement vertical, apte à être amoviblement solidarisé à une table vibrante (2), constituant le fond du moule et apte à être soumise à des vibrations par des moyens d'actionnement (5), une masse pressante (3) apte à être introduite axialement dans le moule (1) par l'extrémité axiale supérieure du moule (1) et un couvercle (13) apte à fermer avec étanchéité ladite extrémité supérieure dudit moule (1), caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un moyen d'actionnement (100) comprenant une partie fixe (101) solidaire de la table vibrante (2) et une partie mobile (102) dont une extrémité coopère avec un organe mobile (103,118) apte à coopérer avec un organe fixe (110 ; 121) solidaire du couvercle (13) et un organe fixe (107) solidaire du moule (1) de manière à permettre le verrouillage, d'une part, du moule (1) sur la table vibrante (2), et, d'autre part, du couvercle (13) sur le moule (1).

17. Dispositif de verrouillage suivant la revendication 16 caractérisé en ce qu'il comporte, à l'extrémité libre d'une tige (102) d'un vérin (100) dont le corps (101) est solidaire de la table vibrante (2), un pêne (103) constitué d'un cylindre muni à son extrémité libre d'au moins une excroissance radiale (106), ledit pêne (103) étant, d'une part, engagé dans un premier jour (107) pratiqué dans une bride (108) solidaire du moule (1) et de section circulaire légèrement supérieure à la section transversale du cylindre du pêne (103), ladite bride (108) comportant au moins un creux (109) s'étendant radialement depuis le premier jour (107) et apte à recevoir ladite excroissance radiale (106) du pêne (103), et d'autre part, apte à s'engager dans un second jour (110) pratiqué dans une bride (111) solidaire du couvercle (13), le second jour (110) comportant un trou circulaire central de diamètre légèrement supérieur au diamètre externe du cylindre du pêne (103) et au moins un trou latéral s'étendant radialement depuis le trou central du second jour pour permettre le passage de ladite excroissance radiale (106).

18. Dispositif de verrouillage suivant la revendication 16 caractérisé en ce qu'il comporte un crochet (118) comportant un corps (119) dont une extrémité est terminée par une partie recourbée (120) apte à s'accrocher sur une tige (121) solidaire d'une bride (122) du couvercle (13) et dont l'autre extrémité est articulée à l'extrémité libre d'une tige (102) d'un vérin (100), dont le corps (101) est solidaire de la table vibrante (2), autour d'un axe (123) faisant saillie de part et d'autre du corps (119) du crochet (118), les parties saillantes de l'axe (123) coulissant dans des rainures rectilignes (124) coulissant sensiblement parallèlement à la tige (102) du vérin (100) et pratiquées dans des ailes (125) s'étendant en saillie à l'extérieur de l'une des parois du moule (1), à proximité du bord supérieur dudit moule (1), le crochet (118) comportant un second axe (126) sensiblement parallèle au premier axe (123) et faisant saillie de part et d'autre du corps (119) du crochet (118), les parties saillantes dudit second axe (126) coulissant dans des rainures curvilignes (127) également pratiquées dans lesdites ailes (125) du moule (1) et à convexité tournée vers l'extrémité supérieure du moule (1) et s'étendant entre les rainures rectilignes (124) et les extrémités distales des ailes (125) du moule (1)

Description:
DISPOSITIF DE VERROUILLAGE POUR DISPOSITIF DE COMP ACTION PAR VIBROTASSAGE, ET DISPOSITIF DE COMPACTION EQUIPE D'UN TEL

DISPOSTIF DE VERROUILAGE

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne un dispositif de compaction par vibrotassage, particulièrement destiné au formage de blocs carbonés moulés à partir d'une pâte de brai liquide et de coke concassé pour réaliser des électrodes, en particulier des anodes pour Pélectrolyse de l'aluminium, et l'invention concerne plus particulièrement des moyens combinés de manœuvre et de verrouillage d'un moule par rapport à une table vibrante, et de verrouillage d'un couvercle sur le moule dudit dispositif de compaction, ces moyens étant agencés en un dispositif de verrouillage pour le dispositif de compaction.

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION

II est bien connu des dispositifs de compaction par vibrotassage comprenant essentiellement un moule tubulaire monté amovible sur une table vibrante constituant le fond du moule et une masse pressante apte à être introduite axialement dans ledit moule par une extrémité axiale du moule. La table vibrante est solidarisée à un châssis par l'intermédiaire de moyens de suspension et est soumise à des vibrations selon une direction sensiblement selon l'axe du moule, sous l'effet de moyens d'actionnement en vibrations.

C'est le cas, par exemple, du brevet US 3,767,351, qui décrit un dispositif pour fabriquer des blocs, et plus particulièrement des anodes blocs, à partir de granulés. Le dispositif est constitué d'une table montée sur ressorts et recevant un moule, ledit moule étant amoviblement solidarisé à ladite table. La table à secousses comporte au moins deux pièces rotatives à balourds, qui sont montées et entrainées en rotation de façon à ce que les composantes transversales (par rapport à l'axe du moule), des oscillations qu'elles génèrent dans la table, s'annulent. La rotation desdites pièces à balourds provoque une oscillation sensiblement harmonique et axiale de la table à secousses, les granulés introduits dans le moule étant ainsi comprimés par vibrations sous la forme d'un bloc compact. De nombreux perfectionnements ont été apportés à ce type de dispositif qui comporte, désormais de manière usuelle, un système de mise sous vide et/ou un dispositif dit de « contre-pression ».

Un tel dispositif perfectionné connu, représenté aux figures 1 à 3 de la présente demande, est alors essentiellement constitué d'un moule 1 tubulaire, d'axe sensiblement vertical, de forme générale parallélépipédique, déplaçable verticalement et monté de manière amovible sur une table vibrante 2 et d'une masse pressante 3. Après introduction dans le moule 1 d'une pâte 4 composée de brai liquide et de coke concassé, et fermeture du moule 1 par un couvercle amovible 13 qui est verrouillé sur le moule 1 , le mélange pâteux est compacté sous l'effet du martèlement de la masse pressante 3. A cet effet, des arbres balourdes 5 tournent en sens opposés et induisent une excitation dans la table 2 qui prend alors un mouvement sinusoïdal vertical. Usuellement, la table 2 est installée sur une suspension élastique 6 permettant de limiter les transmissions vibratoires au sol 7 et/ou au voisinage du dispositif. L'extrémité inférieure de la masse pressante 3, dite empreinte 8, pénètre à l'intérieur du moule 1 pour donner la forme du dessus du bloc moulé. Sous l'effet des déplacements verticaux que la table 2 communique à la pâte 4, la masse pressante 3 rebondit sur le dessus du bloc en cours de formation.

Ledit moule 1 est classiquement monté sur des guides 9a coulissants verticalement dans des manchons 2a, solidarisés à la table 2 et est actionné par des vérins hydrauliques 10 liés par l'extrémité libre de leur tige au moule 1 et par l'extrémité inférieure de leur cylindre à la table 2, lesdits vérins hydrauliques 10 assurant les fonctions de bridage du moule 1 sur la table 2 et de démoulage en soulevant le moule 1 au dessus de la table 2 pour permettre l'enlèvement latéral d'un bloc moulé du dessus de la table 2. Par ailleurs, le dispositif de compaction comporte un dispositif dit de contre-pression

12 solidaire du couvercle 13 fermant avec étanchéité la partie supérieure du moule 1 grâce à des mécanismes 15 de fermeture amovible du couvercle 13 sur le moule 1 (voir fïg. 1), et déplaçable verticalement avec la masse pressante 3 par rapport au moule 1 par des moyens extérieurs tel un treuil ou un vérin hydraulique 11 , combiné à un système de mise sous vide et assujetti à une charpente (non représentée), en étant guidé par des guides verticaux 9b du couvercle 13 dans des manchons Ib solidaires du moule 1. Ledit couvercle 13 assure la fermeture étanche du moule 1 et procure un appui au dispositif de contre-pression 12 qui repousse la masse pressante 3 vers la pâte 4 et la table 2. Le dispositif de contre-pression 12 comprend au moins un dispositif expansible, généralement au moins un vérin pneumatique 14 qui est installé entre le couvercle 13, contre lequel il prend appui et la masse pressante 3, qu'il repousse vers le bas. Chaque vérin pneumatique 14 a ses fonds supérieur et inférieur respectivement solidarisés au couvercle 13 et à la masse pressante 3 et est gonflé avec de l'air comprimé pendant tout ou partie de la phase de compactage, la source d'air comprimé n'étant pas représentée sur les figures.

De cette manière, une force verticale dirigée vers le bas est générée sur la masse pressante 3 lors de ladite phase de compactage. Cette force s'oppose, d'une part, au rebond de la masse pressante 3 sur la pâte 4, et, d'autre part, augmente l'énergie développée à l'impact de la masse pressante 3 sur ladite pâte 4. Ce dispositif de contre-pression 12 permet d'améliorer significativement les résultats d'une compaction et de stabiliser les mouvements de la masse pressante 3 lors du compactage.

Par ailleurs, en référence aux figures 1 et 3, le dispositif de compaction comporte des mécanismes 15 de bridage étanche du couvercle 13 sur l'extrémité supérieure du moule 1 de telle manière que le couvercle 13 soit bridé sur le moule 1 pendant la phase de compaction et que ledit couvercle 13 puisse être retiré avec la masse pressante 3 afin de permettre le remplissage du moule 1 avec la pâte.

Les moyens de bridage du couvercle 13 sur le moule 1 sont constitués d'une pluralité de verrous à crochet 15, généralement quatre verrous à crochet, deux verrous à crochet solidaires de chacun de deux côtés opposés du moule 1. Chaque verrou à crochet 15 est constitué, en référence à la figure 3, d'une biellette 16 dont une première extrémité est articulée au moule 1 et dont l'extrémité opposée est articulée dans la partie médiane d'un levier 17. L'une des extrémités du levier 17 est libre et forme un crochet 18 apte à coopérer avec l'un d'ergots 19 formant verrou et solidaires du couvercle 13, et l'autre extrémité du levier 17 est articulée à la tige 20 d'un vérin hydraulique 21 dont le corps 22 est articulé au moule 1, le point d'articulation du corps 22 du vérin hydraulique 21 étant positionné en dessous de l'articulation de la biellette 16 au moule 1. Le vérin hydraulique 21 de chaque verrou à crochet 15 est alimenté par un moteur hydraulique non représenté sur les figures. La rétraction de la tige 20 dans le corps 22 du vérin 21 commande le pivotement du levier 17 dont le crochet 18 libère l'ergot 19 et désolidarise le couvercle 13 du moule 1. Inversement, la sortie de la tige 20 hors du corps 22 du vérin 21 commande le pivotement en sens opposé du levier 17, dont le crochet 18 s'accroche à l'ergot 19 et solidarise (ou bride) le couvercle 13 au moule 1. Ce type de dispositif comporte un grand nombre d'accessoires embarqués, tels que des vérins hydrauliques, capteurs et contrôleurs de position, ou d'autres actionneurs, qui constituent une masse morte qu'il faut mettre en mouvement, les moyens générant les vibrations étant alors inutilement surdimensionnés pour obtenir des niveaux de vibration suffisants.

Par ailleurs, tous ces accessoires embarqués subissent les mêmes sollicitations que le moule 1, le couvercle 13 et la masse pressante 3, c'est-à-dire des vibrations et des chocs intenses, de sorte que, ces accessoires embarqués étant plus fragiles que les structures du dispositif, ces accessoires embarqués altèrent la fiabilité du dispositif, d'autant plus qu'ils sont nombreux.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de compaction par vibrotassage de conception simple, peu onéreuse et comportant des moyens qui assurent le levage du moule par rapport à la table et le bridage du moule sur la table et du couvercle sur le moule au moyen d'un nombre limité de composants identiques remplissant chacun ces différentes fonctions.

Un autre but de l'invention est de permettre les opérations de bridage et de levage du moule de manière rapide en les réalisant en une seule manœuvre.

Encore un autre but est de proposer un dispositif de compaction dont les structures mécaniques sont allégées par une mise en place appropriée desdits moyens de levage et bridage et ne nécessitant qu'un minimum de points d'accrochage, tout en facilitant l'entretien et la maintenance, avec un dispositif facile à installer comme à démonter. A cet effet, conformément à l'invention, il est proposé un dispositif de compaction par vibrotassage, pour le formage de blocs carbonés moulés notamment, comprenant au moins un moule tubulaire d'axe sensiblement vertical , apte à être amoviblement solidarisé à une table vibrante, constituant le fond du moule et apte à être soumise à des vibrations par des moyens d'actionnement, une masse pressante apte à être introduite axialement dans le moule, par l'extrémité supérieure axiale du moule, un couvercle apte à fermer avec étanchéité ladite extrémité supérieure dudit moule, des moyens de manœuvre, pour le levage et l'abaissement du moule par rapport à la table, et de verrouillage du moule sur la table vibrante, et des moyens de verrouillage du couvercle sur le moule, caractérisé en ce que lesdits moyens de manœuvre et de verrouillage du moule et du couvercle sont combinés et constitués d'au moins un moyen d'actionnement comprenant une partie fixe solidaire de la table vibrante et une partie mobile dont une extrémité coopère avec un organe mobile apte à coopérer avec un organe fixe solidaire du couvercle et un organe fixe solidaire du moule.

Avantageusement, ledit au moins un moyen d'actionnement consiste en un vérin dont le corps est solidaire de la table vibrante et dont la tige coopère avec l'organe mobile d'un verrou comprenant aussi lesdits organes fixes du moule et/ou du couvercle.

Dans un premier mode de réalisation, le vérin comporte des moyens d'entraînement en rotation de la tige autour de son axe.

Selon un agencement avantageusement simple, le vérin comporte une rampe hélicoïdale pratiquée dans un tube solidaire du corps du vérin et dans laquelle coulisse un ergot solidaire de la tige et/ou du piston dudit vérin.

Dans ce cas, la tige du vérin est de préférence creuse et le tube comportant la rampe hélicoïdale s'étend à l'intérieur de la tige coaxialement à cette dernière.

De plus, le dispositif peut comporter avantageusement, à l'extrémité libre de la tige du vérin, un pêne constitué d'un cylindre muni à son extrémité libre d'au moins une excroissance radiale, ledit pêne étant, d'une part, engagé dans un premier jour pratiqué dans une bride solidaire du moule et de section circulaire légèrement supérieure à la section circulaire du cylindre du pêne, ladite bride comportant au moins un creux s 'étendant radialement depuis le premier jour et apte à recevoir l'excroissance radiale du pêne, et d'autre part, apte à s'engager dans un second jour pratiqué dans une bride solidaire du couvercle, le second jour comportant un trou circulaire central de diamètre légèrement supérieur au diamètre externe du cylindre du pêne et au moins un trou latéral s 'étendant radialement depuis ledit trou central du second jour pour permettre le passage de ladite au moins une excroissance radiale. De plus, et avantageusement, le trou de forme sensiblement rectangulaire du second jour de la bride du couvercle est angulairement décalé avec le creux de forme également sensiblement rectangulaire s 'étendant radialement depuis le premier jour de la bride du moule suivant un angle d'environ 90°, de sorte que par une rotation de 90°, on peut passer d'une position de verrouillage de l'un du couvercle et du moule à une position de déverrouillage. Avantageusement, le pêne peut comporter deux excroissances radiales diamétralement opposées, et lesdits premier et second jours présentent respectivement deux creux et deux trous radiaux diamétralement opposés à partir dudit premier jour ou trou circulaire central du second jour, et, de plus chaque excroissance radiale peut présenter une forme parallélépipédique. Enfin, le dispositif peut comporter avantageusement de plus une bague solidaire de l'extrémité libre de la tige du vérin et de section transversale supérieure à la section transversale du trou central du premier jour, et constituant une butée de soulèvement du moule par sa bride à l'aide du vérin. Dans un second mode de réalisation, le verrou du dispositif de compaction comporte un crochet comportant un corps dont une extrémité est terminée par une partie recourbée apte à s'accrocher sur une tige solidaire d'une bride du couvercle et dont l'autre extrémité est articulée à l'extrémité libre de la tige du vérin autour d'un axe faisant saillie de part et d'autre du corps du crochet, les parties saillantes de l'axe coulissant dans des rainures rectilignes s 'étendant sensiblement parallèlement à la tige du vérin et pratiquées dans des ailes s'étendant en saillie à l'extérieur de l'une des parois du moule, à proximité du bord supérieur dudit moule.

Le crochet peut comporter de plus un second axe sensiblement parallèle au premier axe et faisant saillie de part et d'autre du corps du crochet, les parties saillantes dudit second axe coulissant dans des rainures curvilignes également pratiquées dans lesdites ailes du moule. Dans ce cas, il est avantageux que chaque rainure curviligne présente deux segments rectilignes s'étendant respectivement parallèlement et perpendiculairement à la rainure rectiligne dans l'aile correspondante du moule et une partie curviligne reliant les deux segments rectilignes et dont la convexité est orientée vers l'extrémité supérieure du moule, et, de plus, chaque rainure curviligne peut s'étendre entre la rainure rectiligne et l'extrémité distale de l'aile correspondante du moule, et, en outre, chaque rainure curviligne peut s'étendre sensiblement à mi-hauteur de la rainure rectiligne.

L'invention a encore pour objet un dispositif de verrouillage destiné à un dispositif de compaction par vibrotassage, pour le formage de blocs carbonés moulés notamment, comprenant au moins un moule tubulaire d'axe sensiblement vertical, apte à être amoviblement solidarisé à une table vibrante, constituant le fond du moule et apte à être soumise à des vibrations par des moyens d'actionnement, une masse pressante apte à être introduite axialement dans le moule par l'extrémité axiale supérieure du moule et un couvercle apte à fermer avec étanchéité ladite extrémité supérieure dudit moule, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un moyen d'actionnement comprenant une partie fixe solidaire de la table vibrante et une partie mobile dont une extrémité coopère avec un organe mobile apte à coopérer avec un organe fixe solidaire du couvercle et un organe fixe solidaire du moule de manière à permettre le verrouillage, d'une part, du moule sur la table vibrante, et, d'autre part, du couvercle sur le moule.

Selon un premier mode de réalisation de ce dispositif de verrouillage, ce dernier comporte, à l'extrémité libre d'une tige d'un vérin dont le corps est solidaire de la table vibrante, un pêne constitué d'un cylindre muni à son extrémité libre d'au moins une excroissance radiale, ledit pêne étant, d'une part, engagé dans un premier jour pratiqué dans une bride solidaire du moule et de section circulaire légèrement supérieure à la section transversale du cylindre du pêne, ladite bride comportant au moins un creux s'étendant radialement depuis le premier jour et apte à recevoir ladite excroissance radiale du pêne, et d'autre part, apte à s'engager dans un second jour pratiqué dans une bride solidaire du couvercle, le second jour comportant un trou circulaire central de diamètre légèrement supérieur au diamètre externe du cylindre du pêne et au moins un trou latéral s'étendant radialement depuis le trou central du premier jour pour permettre le passage de ladite excroissance radiale. En variante, selon un second mode de réalisation de ce dispositif de verrouillage, ce dernier comporte un crochet comportant un corps dont une extrémité est terminée par une partie recourbée apte à s'accrocher sur une tige solidaire d'une bride du couvercle et dont l'autre extrémité est articulée à l'extrémité libre d'une tige d'un vérin, dont le corps est solidaire de la table vibrante, autour d'un axe faisant saillie de part et d'autre du corps du crochet, les parties saillantes de l'axe coulissant dans des rainures rectilignes s'étendant sensiblement parallèlement à la tige du vérin et pratiquées dans des ailes s'étendant en saillie à l'extérieur de l'une des parois du moule, à proximité du bord supérieur dudit moule, le crochet comportant un second axe sensiblement parallèle au premier axe et faisant saillie de part et d'autre du corps du crochet, les parties saillantes dudit second axe coulissant dans des rainures curvilignes également pratiquées dans lesdites ailes du moule et à convexité tournée vers l'extrémité supérieure du moule et s'étendant entre les rainures rectilignes et les extrémités distales des ailes du moule.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, du dispositif de compaction par vibrotassage conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de compaction par vibrotassage de l'art antérieur,

- la figure 2 est une vue en élévation latérale et coupe verticale du dispositif de compaction par vibrotassage de l'art antérieur représenté sur la figure 1,

- la figure 3 est une vue en coupe sagittale des moyens de bridage du couvercle du dispositif sur le moule d'un dispositif de l'art antérieur tel que représenté sur les figures 1 et 2, les figures 1 à 3 étant déjà décrites ci-dessus,

- la figure 4 est une vue en perspective du dispositif de compaction par vibrotassage conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en perspective des moyens de verrouillage du moule sur la table vibrante, et du couvercle sur le moule du dispositif de compaction par vibrotassage conforme à l'invention,

- la figure 6 est une vue en partie en coupe verticale et en partie en élévation du vérin et du pêne des moyens de verrouillage du dispositif de compaction par vibrotassage suivant l'invention,

- la figure 7 est une vue en coupe verticale du vérin portant le pêne de verrouillage du dispositif de compaction par vibrotassage conforme à l'invention, - les figures 8A à 8E sont des vues en perspective partielle des différentes étapes de verrouillage du moule sur la table vibrante et du couvercle sur le moule du dispositif conforme à l'invention,

- la figure 9 est une vue en coupe sagittale éclatée d'une variante d'exécution des moyens de verrouillage du moule sur la table et du couvercle sur le moule du dispositif de compaction par vibrotassage conforme à l'invention,

- la figure 10 est une vue schématique de côté des moyens de verrouillage du dispositif de compaction par vibrotassage représenté sur la figure 9, et

- les l lA à l lD sont des vues en perspective partielle des moyens des figures 9 et 10 de verrouillage du moule sur la table vibrante et du couvercle sur le moule lors des différentes étapes de verrouillage.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

On décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un dispositif de compaction par vibrotassage vertical pour le formage de blocs anodiques moulés, notamment à partir d'une pâte composée de brai liquide et de coke concassé ; néanmoins, les moyens de verrouillage du dispositif suivant l'invention peuvent être adaptés à tout autre dispositif de compaction par vibrotassage vertical, à partir de granulés ou tout autre matériau, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

En référence à la figure 4, le dispositif de compaction par vibrotassage selon l'invention comprend, de manière usuelle et comme déjà décrit en référence aux figures 1 et 2, un moule tubulaire 1 fixé amoviblement sur une table vibrante 2 et une masse pressante 3 supportée sous un couvercle 13 de fermeture amovible et étanche de l'extrémité supérieure du moule 1, avec interposition d'un dispositif de contre-pression entre le couvercle 13 et la masse pressante 3, laquelle s'introduit et peut être déplacée verticalement dans le moule 1, de forme générale parallélépipédique d'axe vertical. Ladite machine comporte par ailleurs deux arbres balourdes 5 tournant en sens opposés et induisant une excitation dans la table 2 qui prend alors un mouvement sinusoïdal vertical. Accessoirement, la table 2 est installée sur une suspension élastique 6 destinée à limiter les transitions vibratoires au sol 7 et/ou au voisinage du dispositif.

Par ailleurs, le dispositif comporte un système 11 de déplacement vertical et de mise sous vide solidaire du couvercle 13 et de la masse pressante 3. On observe que le dispositif (non représenté sur la figure 4) dit « de contre- pression », peut consister en au moins un vérin gonflable positionné contre la face inférieure du couvercle 11 et la face supérieure de la masse pressante 3.

De plus, le dispositif de compaction comporte des moyens de verrouillage libérable, d'une part, du moule 1 sur la table vibrante 2, et, d'autre part, du couvercle 13 sur le moule 1.

Selon l'invention, en référence aux figures 4, 5 et 6, les moyens de verrouillage sont constitués, sur chacun des deux grands côtés du moule 1, d'un vérin 100 de manœuvre du moule 1, pour son levage et abaissement par rapport à la table 2, et dont le corps 101 est solidaire par son extrémité inférieure de la table vibrante 2 et/ou du châssis portant la table vibrante 2, et dont l'extrémité libre de la tige 102 coopère avec un organe mobile 103 d'un verrou 104. L'organe mobile 103 du verrou 104, en référence aux figures 5 et 6, consiste en un pêne cylindrique articulé autour d'un axe 105 à l'extrémité supérieure de la tige 102 du vérin 100, ledit pêne cylindrique 103, comportant, à son extrémité libre opposée, deux excroissances radiales 106 diamétralement opposées, chacune des excroissances présentant une forme sensiblement parallélépipédique. Ledit pêne 103 est axialement ou verticalement engagé dans un jour 107 de section circulaire pratiqué dans une bride 108 sensiblement horizontale solidaire du moule 1, et en saillie vers l'extérieur de ce dernier. Ladite bride 108 comporte deux creux rectangulaires 109 s 'étendant radialement de part et d'autre du jour 107, et depuis ce jour 107,et s'ouvrant dans la face supérieure de la bride 108 en délimitant deux évidements parallélépipédiques aptes à recevoir les excroissances radiales 106 du pêne 103, la profondeur des creux 109 étant sensiblement égale à la hauteur des excroissances radiales 106. Ledit pêne 103 est également apte à s'engager dans un second jour 110 pratiqué dans une bride 111 sensiblement horizontale solidaire du couvercle 13 et en saillie vers l'extérieur de ce dernier, le second jour 1 10 comportant un trou circulaire 110a central de diamètre légèrement supérieur au diamètre externe du pêne cylindrique 103 et deux trous latéraux rectangulaires HOb s 'étendant radialement et diamétralement opposés de part et d'autre du trou central 110a et à partir de ce dernier pour permettre le passage axial ou vertical des excroissances radiales 106. Les trous rectangulaires 1 10b du second jour 110 de la bride 111 du couvercle 13 sont angulairement décalés avec les creux rectangulaires 109 s'étendant radialement de part et d'autre du jour 107 de la bride 108 du moule 1. Dans cet exemple particulier de réalisation, les trous rectangulaires 1 10b du second jour 1 10 de la bride 1 11 du couvercle 13 sont angulairement décalés avec les creux rectangulaires 109 s'étendant radialement de part et d'autre du jour 107 de la bride 108 du moule 1 suivant un angle d'environ 90°.

Le pêne 103, en référence aux figures 5 et 6, comporte à son extrémité proximale

(ou inférieure), une bague 112, au niveau de l'axe d'articulation 105 du pêne 103 sur l'extrémité libre (supérieure) de la tige 102 du vérin 100, ladite bague 105 présentant un diamètre externe supérieur au diamètre externe du cylindre du pêne 103 et du jour 107 correspondant de la bride 108 du moule 1.

Il est bien évident que d'autres formes de pêne 103 et de jours 107,110 formant gâche peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Par ailleurs, en référence à la figure 7, le vérin 100 comporte des moyens d'entraînement en rotation de sa tige 102, autour de son axe longitudinal, sensiblement vertical afin de permettre la rotation du pêne 103 autour de cet axe longitudinal de la tige

102 et du vérin 100, simultanément au déplacement vertical de la tige 102 du vérin 100. Ce dernier comporte un corps 101, un piston 113 coulissant à l'intérieur du corps 101 cylindrique du vérin 100, et une tige creuse cylindrique 102 faisant saillie dudit corps 101, ladite tige creuse 102 étant solidaire du piston 113. Ledit vérin 100 comporte, par ailleurs, un tube cylindrique 114 solidaire du corps 101 du vérin 100 et s'étendant coaxialement au corps 101 et à la tige 102, à l'intérieur de ladite tige 102. Ce tube cylindrique 114 comporte une rampe ou gorge hélicoïdale 115 dans laquelle s'étend un ergot 116 solidaire du piston

113 et de la tige 102. Ainsi, le déplacement axial de la tige 102 provoque aussi sa rotation autour de son axe de déplacement. En effet, lors du déplacement axial du piston 113 et de la tige 102 dans le corps 101, l'ergot 116 glisse dans la rampe hélicoïdale 115 induisant une rotation de la tige 102 autour de son axe de révolution.

Il va de soi que la position de la rampe hélicoïdale 115 à l'intérieur du corps 101 du vérin 100, sa longueur et son angle d'inclinaison, le début et la fin de la rotation, sa vitesse et son amplitude peuvent être aisément ajustés par l'homme du métier.

Par ailleurs, il va de soi que la rampe hélicoïdale 115 peut être aménagée dans un organe s'étendant à l'extérieur du corps 101 du vérin 100 et/ou on peut substituer audit vérin 100 tout moyen d'actionnement permettant simultanément ou successivement une translation et une rotation du pêne 103 des moyens de verrouillage sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Accessoirement, le vérin 100 comporte à son extrémité proximale (ou inférieure), c'est-à-dire sur le fond du corps 101 dudit vérin 100, un capteur de position 117 apte à contrôler la position de la tige 102 du vérin 100 dans son corps 101 et à procurer des informations sur la position du pêne 103 du verrou (et donc la position angulaire des excroissances 106 par rapport aux creux 109 de la bride 108 du moule 1 et aux trous latéraux 1 10b de la bride 1 1 1 du couvercle 13) à des fins d'asservissement par exemple.

On explique maintenant le fonctionnement des moyens de verrouillage du dispositif de compaction par vibrotassage en référence aux figures 8A à 8 E.

En référence à la figure 8 A, le vérin 100 est en position rétractée, c'est-à-dire que le piston 1 13 est en position basse dans le corps 101 du vérin 100, et les excroissances radiales 106 du pêne 103 articulé à la tige 102 du vérin 100 sont logées et prennent appui dans les creux 109 de la bride 108 du moule 1. De cette manière, ledit moule 1 est bridé sur la table 2 du dispositif de compaction par vibrotassage. En début de course d'extension du vérin 100, donc de sortie de la tige 102, en référence à la figure 8B, les excroissances radiales 106 du pêne 103 sortent des creux 109 de la bride 108 du moule 1, permettant ainsi de débrider le moule 1 par rapport à la table 2. Au cours de l'avancement de la course de la tige 102 du vérin 100, en référence à la figure 8C, ladite tige 102 pivote autour de son axe longitudinal suivant un quart de tour, c'est-à-dire 90°, entraînant en rotation le pêne 103 des moyens de verrouillage. Dans le même temps, la bague 112 solidaire de l'extrémité libre de la tige 102 du vérin 100 forme une butée qui prend appui sur la face inférieure de la bride 108 du moule 1 pour soulever ce dernier par rapport à la table 2. Ensuite, le couvercle 13 est positionné au dessus du moule 1 par un dispositif extérieur 11 tel qu'un vérin ou un treuil à crochets dans l'environnement de la machine, pour coiffer le moule 1 de telle manière que les jours 110 de la bride 111 du couvercle 13 s'étendent en regard des jours 107 de la bride 108 du moule 1. Lors du coiffage du couvercle 13 sur le moule 1, pour chaque vérin 100, le pêne 103 passe à travers le jour 110 en regard dans la bride 111 du couvercle 13 (Figure 8D). Puis, en référence à la figure 8E, sous l'effet des forces gravitaires, la tige 102 du vérin hydraulique 100 rentre dans son corps 101 et le moule 1 et le couvercle 13 descendent. Lors de la rentrée de la tige 102 du vérin 100 dans le corps 101, ladite tige 102 est entraînée en rotation en sens opposé suivant un angle de 90°, de telle manière que les excroissances 106 du pêne 103 des moyens de verrouillage prennent appui sur la face supérieure de la bride 111 du couvercle 13 permettant ainsi de brider le moule 1 et simultanément le couvercle 13 sur la table 2.

Selon une variante d'exécution représentée aux figures 9 à 1 ID, les deux ensembles de moyens de verrouillage à pêne et gâche (un ensemble par grand côté du moule 1) sont remplacés par deux ensembles de moyens de verrouillage à crochets, dont chaque ensemble comporte un vérin à double effet, tel que le vérin 100 des figures précédentes, partiellement représenté sur les figures HA à HD, dont le corps 101 est solidaire de la table vibrante 2 et/ou du châssis de cette table, et dont la tige 102 coopère avec un organe mobile 1 18 en forme de crochet. Lesdits moyens de verrouillage comportent un crochet 1 18 comportant un corps 1 19 dont une extrémité est terminée par une partie recourbée 120 apte à coopérer avec une tige 121 solidaire d'une bride 122 du couvercle 13, de sorte à s'accrocher sur la tige 121, et dont l'autre extrémité est articulée à l'extrémité supérieure libre de la tige 102 du vérin 100 autour d'un axe 123 faisant saillie de part et d'autre du corps 119 du crochet 118, les parties saillantes de l'axe 123 s'étendant et coulissant dans des rainures rectilignes 124 s 'étendant sensiblement parallèlement à la tige 102 du vérin 100 et pratiquées dans des ailes 125, planes sensiblement parallèles entre elles et verticales, s'étendant perpendiculairement à l'une des parois du moule 1, à proximité du bord supérieur dudit moule 1.

Par ailleurs, le crochet 118 comporte un second axe 126 faisant saillie de part et d'autre du corps 119 du crochet 118, ledit second axe 126 étant décalé (vers le haut et vers l'extérieur du moule 1) par rapport au premier axe 123 et les parties saillantes dudit second axe 126 s'étendant et coulissant respectivement dans des secondes ramures 127 de forme sensiblement curviligne pratiquées dans les ailes 125 du moule 1. Chaque seconde rainure curviligne 127 présente deux segments rectilignes 128a et 128^ s'étendant respectivement parallèlement et perpendiculairement à la rainure rectiligne 124, et une partie curviligne 129 reliant les deux parties rectilignes 128a, 128b et dont la convexité est orientée vers l'extrémité supérieure du moule 1. Chaque segment 128a, 128b de rainure curviligne 127 s'étend, dans l'aile 125 correspondante, entre la rainure rectiligne 124 et l'extrémité distale (ou externe) de l'aile 125, sensiblement à mi-hauteur de la rainure rectiligne verticale 124.

On explique maintenant le fonctionnement de cette variante d'exécution des moyens de verrouillage du dispositif de compaction par vibrotassage conforme à l'invention en référence aux figures 1 IA à 1 ID. Lorsque la tige 102 du vérin 100 est en position basse, en référence à la figure 1 IA, le premier axe 123 du crochet 118 est positionné à l'extrémité inférieure des rainures rectilignes verticales 124 et le second axe 126 du crochet 118 est positionné à l'extrémité inférieure des rainures curvilignes 127 forçant le crochet 118 en position verticale de telle manière que la partie recourbée 120 formant crochet s'accroche sur la tige 121 solidaire de la bride 122 du couvercle 13. Dans cette position, le crochet 118 permet de brider le couvercle 13 sur le moule 1 et ledit moule 1 sur la table 2. Lorsque l'on remonte la tige 102 du vérin 100, en référence à la figure HB, le premier axe 123 du crochet 118 se déplace vers le haut dans les rainures rectilignes verticales 124 et le second axe 126 se déplace dans les rainures curvilignes 127 jusqu'à ce que le premier axe 123 s'étende à l'extrémité supérieure des rainures rectilignes verticales 124 et le second axe 126 s'étende à l'extrémité distale des secondes rainures curvilignes 127. De cette manière, le crochet 118 est basculé à l'horizontale, libérant la partie recourbée 120 formant crochet de la tige 121 solidaire de la bride 122 du couvercle 13 de telle manière que le couvercle 13 est débridé du moule 1, lui-même débridé de la table 2. En poursuivant la montée de la tige 102 du vérin 100, en référence à la figure HC, le premier axe 123 et le second axe 126 sont respectivement en butée à l'extrémité supérieure des rainures rectilignes verticales 124 et à l'extrémité distale des rainures curvilignes 127 permettant ainsi la levée du moule 1 par rapport à la table 2 et/ou au châssis. Pour permettre le bridage du couvercle 13 sur le moule 1 et du moule 1 sur la table 2, en référence à la figure 1 ID, le couvercle 13 est positionné sur le moule 1, puis la tige 102 du vérin 100 est descendue entraînant la translation vers le bas de l'axe 123 du crochet dans les rainures rectilignes verticales 124. La descente de l'axe 123 dans les rainures rectilignes verticales 124 entraîne la rotation du crochet 118 puis, lorsque l'axe 123 du crochet se situe en dessous du second axe 126 dudit crochet 118, la translation vers le bas de la tige 102 du vérin procure le déplacement du second axe 126 du crochet 118 dans les rainures curvilignes 127 pour mettre en prise la partie recourbée 120 formant crochet avec la tige 121 solidaire de la bride 122 du couvercle 13.

Il va de soi que le dispositif de compaction par vibrotassage peut ne comporter ni système de mise sous vide, ni dispositif de contre-pression, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières, en aucun cas limitatifs quant au domaine d'application de l'invention.