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" Perfectionnements aux procédés de moulage sous pression, notamment pour la fabrication d'aggloméras de charbon de bois ou autres. matières ; "
L'invention est relative aux procédés et appareils pour le mou- lage sous pression ; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son application parait devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces procédés et appareils, ceux pour l'ag- glomération des matières telles, notamment, que les produits combustibles pour gazogènes ou tous genres de foyers, industriels ou domestiques.
Elle a pour but, surtout, d'assurer une production plus simple, plus rapide et moins coûteuse que jusqu'à présent.
Elle consiste, principalement, selon les procédés du genre en question, à exercer la compression des matières dans un moule dans lequel elles puissent cheminer dans un sens déterminé, sous l'effet de ladite compression, ce qui permet d'extraire automatiquement les agglomérés obte- nus ; et, notamment, à comprimer les matières dans au moins un élément
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tubulaire de longueur notablement supérieure à la course du piston ou autre organe approprié, et à agencer le tout de telle manière que la réaction à opposer à l'effet de la pression soit engendrée, au moins en majeure partie, par le frottement desagglomérés le long des parois dudit élément, l'action- nement du piston à l'une des extrémités de ce même élément permettant de libérer, à l'autre extrémité,
les'agglomérés au fur et à mesure de leur ob- tention.
Elle comprend, mise à part cette disposition principale, certaines autres dispositions,qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment : une deuxième disposition -- relative aux procédés du genre en question pour lesquels l'agglomération doit être accompagnée de chauffage -- consistant à chauffer le moule de façon à lui faire comporter diverses zones à des températures différentes.
Elle vise, plus particulièrement, certains modes d'application (no- tam@ent ceux pour lesquels on l'applique aux procédés du genre en question' pour l'agglomération des combustibles, en particulier pour gazogènes), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions ; elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dis- positions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles ou installations comprenant de semblables appareils et les agglo - mères qu'ils permettent d'obtenir.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du com- plément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'in- dication.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, montrent respectivement, en coupe axiale et en plan schématiques, une presse pour la mise en oeuvre des procé- dés conformes à l'invention, dans une position d'amorçage.
Les fig. et 4 montrent, semblablement, la même presse en cours de f onctionnement .
Les fig. 5 et & montrent, respectivement en coupe axiale et en coupe transversale par VI-VI fig. 5, une presse du même genre, selon un autre
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mode de réalisation de l'invention.
Les fig. 7 et 8 illustrent, en coupe axiale et transversale, une partie d'une presse établie selon un autre mode de réalisation.
Les fig. 9 et 10 illustrent, respectivement, en coupe axiale et en coupe transversale partielle, une partie d'une presse établie selon en- core un autre mode de réalisation.
La fig. 11 montre séparément, en perspective, l'un des éléments de l'ensemble représenté fig. 9 et 10.
Les fig. 12 et 13 montrent séparément, en coupe axiale et trans- versale partielle, des éléments du même genre, selon un mode de réalisation différent de celui représenté sur les fig. 9 et 10.
Selon l'invention et, plus spécialement, selon ceux de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de procéder à l'agglomération sous pression de tou- tes matières combustibles, en vue d'obtenir des agglomérés destinés à des applications diverses et, en particulier, aux gazogènes, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
Il convient préalablemeht de rappeler qua, jusqu'à présent, on exerçait la pression dans des moules en plusieurs parties et 'de volume approprié à celui des blocs.ou agglomérés à obtenir ; chacun de ceux-ci , après compression, devait être préalablement extrait de son moule, avant que l'on pût introduire une nouvelle charge et procéder à sa compression pour obtenir l'aggloméré suivant ; et ainsi de suite.
Cette méthode donne lieu à des opérations relativement longues ou oblige à multiplier à l'excès le nombre des moules.
On procède, au contraire, de façon telle, conformément à l'inven- tion, que la compression des matières soit exercée dans un moule dans le- quel elles puissent cheminer, sous l'action de ladite compression, ce qui permet d'extraire automatiquement les agglomérés au fur et à mesure de leur formation, sans avoir à interrompre le processus de chargement et de compression.
C'est ainsi que, selon la disposition paraissant la plus avanta-
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geuse, on aura recours essentiellement, pour la mise en oeuvre du procédé, conforme à l'invention, à au moins un élément tubulaire de longueur nota- blement supérieure à la course du piston ou autre organe propre à effectuer la compression, le tout étant agencé de façon telle que la réaction à oppo- ser à l'effet de la pression puisse être, au moins en majeure partie, engen- drée par le frottement des matières le long des parois dudit élément (tandis que les moules travaillant selon les procédés connus sont fermés de toutes parts, lors de la compression, et qu'il n'y a aucun effet de frottement).
Un voit qu'en particulier, selon la disposition précédente, on peut utiliser un moule 1, par exemple cylindrique (fig. 1 et 2), ouvert à ses deux extrémités, l'une de celles-ci étant utilisée pour le chargement des matières et le passage du piston compresseur 2, et l'autre étant utilisée pour la sortie des agglomérés finis.
S'agissant par exemple, comme supposé sur les dessins, d'obtenir des sortes de galettes 3 dont l'épaisseur d doit correspondre à la course du piston 2, on a recours à un tube 1 de longueur L notablement supérieure à d, de sorte que, en fonctionnement normal, la réaction opposée au piston à cha- que course active soit représentée par le frottement de l'ensemble des ga - lettes ; cette réaction est, à son tour, reportée sur le bâti 4 de la presse, par exemple par une collerette 5 ; conçoit qu'elle peut être très impor- tante et permette, par suite, de réaliser de très hautes pressions.
Pour mettre en train la fabrication, on peut, par exemple, procéder de la façon suivante.
On fait pénétrer à frottement dur, dans le tube 1, un bouchon 6, notamment en bois ; puis on actionne le piston 4, ce qui fait progresser le bouchon jusqu'à un niveau déterminé correspondant sur la fig. 1 au point mort bas du piston ; après remontée du piston, on introduit la charge cor- respondant à une galette et on comprime à nouveau, ce qui déplace le bouchon d'une certaine distance ; on procède ainsi, par charges successives, jusqu'à ce que le bouchon vienne à être éjecté à la partie inférieure du tube.
A partir de ce moment, on obtient pour les opérations un cycle con- tinu autrement dit, chaque fois que l'on comprime une charge nouvellement introduite, on provoque l'extraction d'une galette à la base du tube.
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On a supposé, dans ce qui précède, que les galettes successives ne collaient pas les unes aux autres ou, tout au moins, pouvaient être aisément détachées les unes des autres à la sortie du tube ; la pratique montre que ce résultat sera généralement obtenu, notamment si*,l'on utilise les matières dont parlé ci-dessous ; mais, bien entendu, on pourrait, pré- alablement à chaque chargement, interposer un produit quelconque (sous forme de poudre, de feuille, etc. ) pour éviter l'adhérence.
Pour ce qui est desdites matières, il va de soi qu'elles pourront être d'origine quelconque (bois, sciure, papier, paille, charbon de bois ou de terre, etc.), de même qu'être constituées par tous mélanges, en étant bien entendu amenées, s'il y a lieu, avant compression, à l'état de menue morceaux.
Il semble particulièrement avantageux, selon des dispositions fai- sant l'objet de la demande de brevet n 455.511 déposée le 2é février 1941 et au même nom, d'utiliser des matières ligneuses, que l'on soumet préala- blement à diverses opérations de broyage, hachage, déchiquetage ou autres, et que l'on soumet ensuite à une torréfaction, à une température relative- ment modérée, par exemple de l'ordre de 150 à 300 , après quoi on les intrc duit dans la presse, pour y être comprimées, soit à froid, soit, de préfé- rence, à une certaine température (par exemple de 100 à 150 ).
L'expérience montre que la plasticité conférée à ces matières assure 1.'agglomération dans les meilleures conditions.
On utilisera par exemple, comme également indiqué dans ladite de- mande, soit du bois seul (bois réduit en menus morceaux, déchets d'exploi- tation forestière, etc.), soit des végétaux ligneux (tels que des menus branchages, de la paille, des roseaux, des joncs, de la tourbe, etc.), soit un mélange dans lequel certains combustibles, notamment à fibres longues, peuvent servir d'armature à d'autres présentant un caractère plus friable, notamment un mélange de bois avec les susdits vegétaux, soit toutes autres matières, y compris le charbon de bois et le charbon de terre.
Il y a bien entendu intérêt, selon le procédé conforme à l'inven- tion, à utiliser des pressions aussi élevées que possible (par exemple de l'ordre de 1.000 kgs par cm), c'est-à-dire à augmenter le plus possible
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la résistance des agglomérés à l'enfoncement dans le moule 1.
On;pourra par exemple, à cet effet; soit donner à la surface intérieure de la paroi du moule, au moins sur partie de sa longueur, une forme tronconique,ou autre, tendant à augmenter la résistance au fur et à mesure de l'enfoncement, comme représenté en 7, fig . 7 et 8, soit prévoir des moyens pour modifier la forme de ladite paroi, au cours de l'opération de moulage, soit procéder de toute autre manière conduisant au résultat cherché.
Si l'on prévoit des moyens pour modifier la forme de la paroi, on peut les agencer, par exemple, de façon telle qu'ils donnent lieu à des con- tractions ou dilatations thermiques de ladite paroi.
C'est ce que l'on réalisera avantageusement en ayant recours à une autre disposition de l'invention, selon laquelle on chauffe le tube à des températures différentes sur diverses portions de sa longueur. bi la variation de la température est telle que celle-ci décroisse depuis l'entrée du tube 1 jusqu'à sa sortie, on pourra à la fois : d'une part, obtenir vers la sortie du tube le rétreint désiré (puisque les dilatations thermiques sont plus importantes du coté de l'entrée du tube) ; et, d'autre part, réaliser la compression à la température désirée à l'entrée du tube, et le refroidissement sous pression dans le par- cours à l'intérieur du tube, conditions les plus favorables pour l'obtention de produits finis de bonne qualité à la sortie du moule.
Sur les fig. 5 et 6, on a représenté schématiquement un tube 1 en- touré d'un chemisage 8 comprenant un certain nombre de chambres 9 emenées à des températures différentes, par exemple par circulation de liquide 10-IL, . par résistances électriques, etc.
. Mais on pourrait réaliser de toute autre manière les moyens pour .assurer la déformation du tube.
C'est ainsi que, comme illustré sur les fig. 9 à 13, on pourrait faire comporter au tube 1 au moins une portion déformable mécaniquement ,
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avec des moyens pour commander les déformations de façon appropriée.
A cet effet, par exemple (fig. 9 à IL), on vient ménager à la sortie du tube (ou tout autre endroit), une chambre 12 inextensible, à l'in- térieur de laquelle on vient monter une gaine tubulaire souple radialement, cette gaine comprenant notamment : d'une part, un tube métallique central 13 d'épaisseur relati- vement faible,telle qu'il puisse se rétreindre sous l'effet d'une pression extérieure régulièrement appliquée, et, d'autre part, montés à frottement sur le précédent, divers tubes métalliques 14 emmanchés les uns sur les autres à frottement mi-dur et comportant des fentes ou lumières 15 propres à leur conférer une élasti- cité convenable, le tout étant monté de façon telle que les fentes de chaque tube soient décalées par rapport à celles du ou des tubes voisins.
Lesdits tubes sont, de préférence, rendus solidaires entre eux par soudure.autogène ou brasure, intéressant seulement leurs extrémités et inter- venant pour assurer l'étanchéité, laquelle peut être complétée par des garni- tures 16 entre le faisceau de tubes élastiques et la chambre 12. Celle-ci est fermée à sa base par un couvercle rigide 17.
On conçoit qu'un ensemble de ce genre peut être déformé élastique- ment, par exemple selon le, pointillé 18 (lequel est exagéré à dessein), par l'action d'une pression extérieure. Ledit ensemble pourrait, bien entendu, être réalisé de toute autre manière, par exemple à l'aide d'un faisceau de ils métalliques 19 de section ronde ou autre (fig. 12 et 13), soudés à Ion*.. extrémités à la manière du faisceau de tubes 14.
Pour ce qui est, enfin, des moyens pour exercer la pression sur l'ensemble déformable, on peut les réaliser de toute manière appropriée, de préférence en ayant recours à un agent de transmission hydraulique, dont la pression peut être réglée à volonté.
Sur la fig. 9, on a représenté une commande à vis 20 propre à en- trainer un piston 21 dans un corps de pompe 22 relié à la chambre 12 par un intermédiaire liquide, tel que de l'huile.
Il va de soi que la pression peut s'exercer, soit directement sur le faiséeau de tubes, soit, si l'on désire assurer une étanchéité parfaite,
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sur un tube intermédiaire en matière plastique appliqué à l'extérieur du faisceau.
Cette dernière solution serait avantageusement adoptée dans le cas où, pour augmenter encore la souplesse du faisceau, on prévoirait la soudure des divers tubes seulement à l'une de leurs extrémités.
De toute façon, un dispositif du genre de celui représenté sur les fig. 9 à 13 répond parfaitement au but cherché et permet, en outre, de com- penser l'usure du tube central 13 par le frottement dü aux agglomérés. Au surplus, il peut résister, malgré sa souplesse radiale, aux efforts axiaux exercés par les agglomérés, sansfaire travailler la matière sous des char- ges dangereuses.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient un ensemble dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet et qui présente, par rapport aux procédés du genre en question déjà existants, de nombreux avan- tages, notamment celui de ne comporter que des dispositifs simples et peu coûteux et celui de porter au maximum la rapidité des opérations.
Comme il va de soi et comme ilrésulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'applica- tion, non plus qu'à ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
R E S U M E .
L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux pro- cédés pour le moulage sous pression, notamment pour la fabrication d'agglo- mérés de charbon de bois ou autres matières ; lesquels perfectionnements consistent, principalement, selon les procédés du genre en question, à exer- cer la compression des matières dans un moule dans lequel elles puissent chemiher dans un sens déterminé, sous l'effet de ladite compression, ce qui permet d'extraire automatiquement les agglomérés obtenus et, notamment, à comprimer les matières dans au moins un élément tubulaire de longueur nota- blement supérieure à la course du piston ou autre organe approprié, et à