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Perfectionnements aux batteries d'accumulateurs et à leur procédé de fabrication.
La présente invention concerne l'outillage et les procédés pour la coulée de barrettes sur queues conductrices d'assemblage de plaques de batteries d'accumulateurs.
Plus particulièrement, l'invention concerne un outillage et un procédé perfectionné pour la coulée de
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barrettes sur des éléments assemblés d'accumulateurs de façon que les bouts des queues soient soudés aux barret- tes. L'appareil comprend un moule creux susceptible de recevoir les queues de plaques d'éléments de batterie in- versés et de recevoir également du métal en fusion versé autour des extrémités des queues, ainsi que des moyens pour surchauffer les extrémités des queues et le métal adjacent pour former une soudure autogène.
Ces différents procédés consistent, dans leur forme la plus simple, à verser dans le moule creux dans le- quel sont placées les queues de plaques, du métal en fu- sion en quantité suffisante pour former la barrette, la température du métal en fusion étant telle que le moule et les intervalles entre les queues soient convenablement remplis sans toutefois que la surface des queues de plaques puisse entrer en fusion. Ensuite, et pendant que la barrette se trouve encore dans le moule, on applique de la chaleur à une zone localisée du moule au voisinage des bouts des pattes pour produire la fusion ou la soudure du métal qui forme les barrettes à la partie extrême des queues sans pro- duire la fusion de la barrette métallique sur la racine des queues de plaques.
Les zones de fusion ou de soudure ont une conductibilité électrique élevée et offrent une faible résistance à la circulation du courant tandis que la con- traction du métal autour des racines des queues, assure au refroidissement la formation d'un support mécanique solide pour les racines des queues qui n'ont pas été influencées par la fusion.
L'un des buts de l'invention consiste à prévoir un moyen pour assurer l'introduction périodique d'une
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quantité prédéterminée de métal en fusion ayant une tempé- rature également prédéterminée dans un moule creux et ouvert, cette quantité prédéterminée constituant la quantité précise nécessaire pour former une barrette et une borne solidaire pour effectuer la connexion d'un jeu de plaques positives ou négatives.
Un autre but de l'invention consiste à prévoir un procédé pour la coulée de barrettes sur des ensembles ou assemblages de plaques de batteries d'accumulatuers dans lequel les phases qui consistent à introduire une quantité prédéterminée de métal dans une poche, à faire fondre le métal dans cette poche, à transférer et basculer la poche en position de coulée, à surchauffer le métal ainsi versé dans la cavité du moule, à refroidir le métal et à démouler la pièce coulée, sont prévus en succession, l'invention ayant également pour butlà prévision d'un appareillage approprié pour exécuter automatiquement et périodiquement les différentes phases de ce procédé, afin que la coulée des barrettes s'effectue dans le minimum de temps et avec le minimum de frais.
Un autre objet de l'invention consiste à munir des poches, dans lesquelles on fait fondre une quantité prédéterminée de métal à l'état solide pour introduire dans l'empreinte d'un moule, des moyens pour déplacer automati- quement les poches à des intervalles prédéterminés pour verser leur contenu liquide dans des empreintes de moules.
En outre, l'invention a pour but la prévision d'un appareil et de procédés pour la coulée de barrettes et de bornes solidaires des dites barrettes ou formant partie intégrante de celles-ci, cet ensemble présentant
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les dimensions finales désirées sans qu'il soit nécessaire d'effectuer un ébarbage.
L'invention a également pour but de prévoir le support ou maintien des éléments assemblés de batteries pendant les opérations de surchauffage et de refroidissement à l'aide de moyens élastiques qui portent contre les sépa- rateurs, de façon que les queues ne soient pas soumises à des efforts susceptibles d'en entraîner la déformation ou une détérioration quelconque, l'élément assemblé étant ce- pendant libre de se mouvoir verticalement par suite de la contraction et de l'expension des queues.
Les batteries d'accumulateurs comportent généra- lement une pluralité de cellules ou éléments reliés en série par des barrettes de connexion intercellulaires en métal, disposées extérieurement et réunies à des bornes de connexion moulées solidairement avec les barrettes. Pour réduire la mas- se de métal nécessaire pour former ces barrettes de connexion intercellulaires, il est de pratique courante de disposer chaque borne de connexion d'une façon asymétrique par rapport à la longueur de la barrette et aussi près que possible de la cellule ou élément adjacent auquel la borne est reliée par la barrette intercellulaire, sauf que les deux bornes finales qui constituent les bornes proprement dites de la batterie sont généralement placées au centre de la longueur de leur barrette respective.
Dans le cas d'une batterie à trois élé- ments, cette disposition des bornes nécessite l'emploi d'une forme différente de pièces moulées pour chacune des six barrettes, et par conséquent, chacun des trois éléments de plaques assemblés, comprenant les séparateurs et les barrettes est différent des deux autres en ce qui concerne l'emplacement
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relatif de ses bornes de connexion.
Par conséquent, la présente invention a également pour but de prévoir un appareil et des procédés pour la coulée de la barrette et de bornes sur des éléments assem- blés de plaques et de plaques de séparation, et cela si- multanément et par jeu entier d'un nombre égal au nombre 'de cellules de la batterie complète ou un multiple de ce nombre, les éléments de chaque jeu étant du type requis pour former une batterie.
Ces différents buts et d'autres encore ressor- tiront de la description ci-après relative à un mode de réalisation de l'invention avec référence au dessin annexé, sur lequel :
La fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un appareil renfermant les caractéristiques de la pré- sente invention, certaines parties étant enlevées pour montrer des détails constructifs.
La fig. 2 est une élévation latérale de l'ap- pareil représenté fig.l, en regardant du côté gauche de celle-ci.
La fig. 3 est une vue en plan montrant une partie de l'appareil tel qu'on le voit de la ligne 3-3 de la fig.2, les éléments assemblés 10 et les dispositifs de support 30 avec leurs organes voisins étant enlevés,
La fig. 4 est une vue en élévation en bout du raccord des tuyaux d'alimentation des moules en eau froide, en regardant dans la direction 4-4 fig. 3.
La fig. 5 est une vue en coupe à une échelle agrandie de la partie supérieure de l'appareil suivant approximativement la ligne 5-5 de la fig.3.
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La fig. 6 est une vue en perspective et en coupe, à une échelle agrandie du moule, montrant les détails construc- tifs de celui-ci et la disposition prévue pour le passage des conducteurs à haute fréquence adjacents à ce moule.
La fig. 7 est une vue latérale en élévation du dispositif à case destiné à transférer un lingot métallique de la pile d'approvisionnement au godet transporteur.
La fig. 8 montre le godet transporteur en po- sition de distribution.
La fig. 9 est une vue en perspective d'un lingot métallique ayant la forme préférée prévue pour son utilisa- tion avec la machine suivant la présente invention.
La fig. 10 est une vue en élévation latérale du mécanisme pour élever et basculer les poches, que l'on voit ici dans leur position la plus basse dans les bobines de chauffage.
La fig. 11 montre le mécanisme de la fig.10 dans une position intermédiaire.
La fig. 12 montre le même mécanisme dans la posi- tion la plus haute ou de coulée des poches, et
La fig. 13 montre schématiquement les circuits électriques utilisés pour les bobines de chauffage et les obturateurs commandés par solénoîde pour l'eau et l'air comprimé ainsi que les dispositifs prévus pour commander ce circuit.
Dans un but explicatif, l'appareil est repré- senté comme étant du type utilisé pour la coulée de bar- rettes sur des éléments utilisés dans la fabrication d'une batterie à trois éléments du genre automobile comportant quatre bornes placées asymétriquement et deux bornes
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placées symétriquement. Il est bien entendu, toutefois, que l'appareil peut être modifié pour couler des barrettes sur des éléments destinés à des batteries de type différent ou encore pour la coulée de barrettes sur des jeux de plaques maintenues dans des montages appropriés, et cela sans sortir de l'invention.
Sur le dessin, le chiffre de référence 10 représente les éléments verticaux, 11 les éléments horizontaux longitu- dinaux et 12 les éléments horizontaux transversaux de la structure ou bâti support de la machine, ce bâti étant sur- monté par une plateforme 13 qui supporte une table 14 sur laquelle sont représentés trois dispositifs de coulée Al, A2 et A3, agencés pour opérer la coulée simultanée des barrettes et des bornes sur trois éléments de batterie d'accumulateurs destinés à être utilisés pour constituer une seule batterie à trois éléments ou cellules.
Les dis- positifs de coulée sont identiques sauf que les parties s'étendant dans les empreintes du moule, dans lesquelles les bornes sont coulées, sont placées différer^¯ment pour consti- tuer les six types de pièces coulées et les trois types d'éléments nécessaires pour construire une telle batterie.
Si les bornes de la batterie devaient être placés au centre de la longueur des barrettes, comme il arrive pour certaines batteries, les trois dispositifs de coulée seraient entiè- rement identiques. Le dispositif représenté en Al fera l'ob- jet de la description ci-après, étant bien entendu toutefois que cette description s'applique aussi bien aux autres dispo- sitifs représentés en A2 et A3, sauf pour la réserve faite ci-dessus.
Si l'on se réfère plus particulièrement aux figs.3 et 5, on voit que chaque dispositif de coulée comprend un jeu
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de deux empreintes ouvertes de moulage 15 et 15a face à face, dans lesquelles sont respectivement introduites les queues des plaques positive et négative d'un élément inversé 16 de batterie d'accumulateurs, assemblées à des plaques alternativement positives et négatives et des séparateurs intercalaires, l'assemblage des queues dans leur position finale respective s'effectuant à l'aide d'un dispositif de serrage 17. Chaque empreinte de moule est munie d'un pro- longement conique 18 qui s'étend vers le bas et qui est destiné à la coulée des 4 bornes de connexion de manière qu'elles fassent partie intégrante des 4 barrettes.
Ces cavités prolongées 18 sont placées de manière à permettre la coulée des bornes dans la position désirée par rapport au sens longitudinal des barrettes et dans le cas d'une batterie ordinaire à trois éléments, dans laquelle quatre bornes sont placées asymétriquement et deux symétriquement, ces bornes seraient placées comme l'indique la fig.3.
Les détails constructifs des moules sont mieux visibles sur la fig. 6. De préférence, chaque moule est constitué par une pièce usinée unitaire et comprend un corps principal 19 à l'intérieur duquel l'empreinte est formée et à partir duquel les parois de la cavité 18 s'éten- dent vers le bas. Le corps présente également un organe de transfert calorifique 20 formant partie intégrante du dit corps et s'étendant également vers le bas, cette partie 20 présentant, de préférence, des rainures 21 destinées à limiter la déformation due au traitement thermique. Le fond de l'em- preinte du moule est nervuré, de préférence, comme on le voit en 22, pour assurer une répartition uniforme de la chaleur sur toute la largeur et sur toute la longueur du corps.
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Des butées 23, s'étendant vers le haut, sont fixées à la table de la machine près d'une extrémité de chaque moule pour permettre à un opérateur de placer un élément assemblé à l'intérieur des dispositifs de cou- lée d'une façon précise et rapide.
Comme on le voit très clairement fig.5, avant l'opération de coulée, l'élément 16 est supporté par les bouts des queues de plaques qui reposent sur le fond des empreintes du moule, et dans cette position les bords hori- zontaux 24 des plaques de séparation sont distancés avec un bref intervalle au-dessus du rebord de l'empreinte. Au- dessous de chaque élément et portant sur un bloc 25 se trouve un ressort à lame 26 en U qui présente des extrémités hori- zontales 27 placées immédiatement au-dessous mais à une fai- ble distance des bords horizontaux des plaques de sépara- tion.
Lorsqu'on coule les barrettes autour des queues de plaques, comme il est décrit plus bas, les extrémités des queues sont fondues et l'élément s'abaisse jusqu'au moment où les bords horizontaux des plaques de séparation re- posent sur les bouts des ressorts qui supportent alors élas- tiquement le poids de l'élément juste avant qu'il ait re- posé suffisamment pour permettre aux bords des plaques de séparation d'entrer en contact avec les rebords des emprein- tes du moule.
Ainsi, si le métal en fusion entourant les queues des plaques venait à se retrécir verticalement en se solidifiant, ce qui tendrait à abaisser légèrement l'élé- ment vers le bas, ce mouvement est autorisé par la présence du support souple constitué par le ressort, sans soumettre les queues de ressorts à des efforts anormaux susceptibles de produire une détérioration.
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Les poches de coulée 28 et 28a sont représentées sous forme de godets rectangulaires ouverts sur le dessus et dont la périphérie est chanfreinée pour former des bords de coulée 29. Le côté coulée de chaque poche est rainuré, de préférence, pour assurer une répartition longi- tudinale uniforme de la matière versée par la poche. L'ap- pareil comprend six poches de ce type, une de part et d'au- tre des troiséléments ainsi que leur mécanisme de support actionné par un dispositif à came, comme on le verra plus loins
Pour chaque poche on a prévu un dispositif 30 (fig. 5) pour supporter une pile de lingots métalliques 31 ayant une forme et des dimensions prédéterminées ainsi qu'un dispositif pour transporter à des intervalles pré- déterminés un lingot à la fois prélevé à la base de la pile, pour l'introduire dans le poche.
La forme préférée de ce lingot est représentée fig.9. Le lingot comprend un corps 32 portant des saillies latérales 33 à chaque extrémité.
Lorsque la poche reçoit un lingot, ce dernier pénètre dans le creux en présentant d'abord les parties saillantes précitées qui sont les premières à rencontrer le fond de la poche. En raison de l'encombrement transversal réduit de ces saillies, la tendance qu'aurait un liquide quelconque contenu dans les poches à faire des éclaboussures, se trouve réduite ou éliminée. On peut éventuellement enduire les lingots d'un flux ou d'un agent de protection pour empêcher toute oxydation susceptible de déterminer la formation d'un résidu dans la poche. On a représenté sur les figs.5, 7 et 8 l'un des dispositifs transporteurs de lingots dans différentes positions de fonctionnement qui sont décrites
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ci-après :
Sur la gauche de la fig. 5 on a représenté une poche en position de réception d'un lingot métallique.
Dans cette position, la poche se trouve entourée par une bobine de chauffage à haute fréquence 34 qui fera l'objet d'une description ultérieure. En 35, on voit un support vertical d'un auget 36 ouvert à l'avant et à section rectangulaire, cet auget étant incliné sur la verticale et susceptible de contenir une pile de lingots métalliques 31 supportés à la base par la paroi extrême inférieure 37 de l'auget.
On a représenté en 38 un godet transporteur de lingots rigidement solidaire d'un bras 39 pivotant en 40 sur le montant vertical 35 et muni d'un contrepoids 41 à l'extrémité opposée au godet. Le contrepoids est prévu pour maintenir le bras et le godet vide dans la position indiquée fig. 5, mais lorsqu'un lingot métallique a été transféré au godet, comme on le décrira plus loin. Le poids du lingot surmonte celui du contrepoids et fait basculer le bras 39 et le godet 38 vers la position indiquée fig.8, le godet est muni d'un couvercle 42 qui s'articule en 43 sur le godet et repose par son propre poids dans la position in- diquée fig. 5 et 7, son extrémité 44 couvrant l'extrémité ouverte du godet, ce qui empêche le lingot métallique de s'échapper pendant le basculement du godet vers sa position indiquée fig. 8.
Le couvercle présente une patte saillante 45 laquelle, lorsque le godet approche la position indiquée fig. 8, entre en contact avec la lèvre 29 de la poche 28, la continuation du mouvement opérant le soulèvement du couvercle dans la position indiquée fig.8, ce qui libère le lingot qui glisse dans la poche. Une fois que le godet est
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libéré du poids du lingot, le contrepoids le rappelle dans la position représentée fig.5 pour lui permettre de re- cevoir un nouveau lingot.
Pour commencer un cycle d'opérations de la ma- chine, on fait glisser le lingot le plus bas de chaque pile pour l'introduire dans le godet ensuite au moyen d'un secteur 46 commandé par came, un secteur étant prévu pour chaque auget et godet transporteur. Les secteurs 46 s'ar- ticulent en 40 et tournent autour du même axe que les bras 39 et peuvent passer lorsqu'ils tournent à travers des fentes aménagées dans les parois qui forment le fond des augets. Les secteurs 46 peuvent être vus sur champ sur la fig.l, perpendiculairement à la vue de la fig.5.
Les secteurs 46 tournent autour de pivots 40 sous l'action de tringles verticales 47 et 4-Va, assemblées à leur extrémité supérieure avec le secteur correspondant au moyen de chapes 48 tandis que l'extrémité inférieure de ces tringles est assemblée à des tringles horizontales 49 et 49a qui s'étendent longitudinalement par rapport à la machine au voisinage de sa partie inférieure, l'une de ces tringles, la tringle 49a étant visible fig.l. Les tringles 49 et 49a sont fixées à l'extrémité extérieure des leviers 50 et 50a qui s'articulent sur des paliers 51 et 51a du bâti afin de basculer autour d'axes horizontaux pré- vus respectivement sur les côtés gauche et droit de la machine (fig. 2).
Le levier 50 (fig. 7) prévu à une extré- mité de la machine, est équipé d'un galet de came 52 et le levier 50a (fig. 2) à l'extrémité opposée, est muni d'un galet analogue 52a susceptible d'être respectivement atta- qué par les cames 53 et 53a montées sur un arbre à came
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54 près des extrémités de cet arbre (fig. 1 et 2).
L'arbre à came 54 est tourillonné dans des paliers appropriés 55 sur le bâti, sur cet arbre sont fixées les différentes cames qui actionnent les mécanismes divers de la machine comme on le verra plus loin. Un dispositif con- venable est prévu pour entraîner l'arbre à came, par exemple un moteur 56, un réducteur de vitesse 57 et un mécanisme 58 à roues et chaîne (fig.l). La construction particulière du mécanisme de commande ou d'entraînement ne constitue pas par elle-même une caractéristique de l'invention, par conséquent, elle n'est ni décrite ni représentée en détail ici.
On a représenté fig. 7 le dispositif prévu pour actionner les mécanismes de transfert des lingots sur le côté gauche de la machine. Ce dispositif comprend un bras 50 dont l'extrémité droite ou intérieure est munie d'un galet 52 susceptible de coopérer avec une came 53. Bien qu'on ne puisse pas le voir ailleurs que sur les fig. 1 et 2,le bras 50a sur le côté droit et extrémité opposée de la machine présente un aspect et remplit un rôle identique que sur le côté opposé, à savoir le transfert de lingots sur ce côté.
Lorsque le galet 52 n'est pas en contact avec la came 53, le secteur 46 et la tige 47 tombent par gravité dans la position indiquée en pointillé fig.5, et le bras 50 prend la position indiquée en pointillé fig. 7. Dès que la came a tourné jusqu'à rencontrer le galet, comme c'est le cas fig.7, la tige 47 s'élève et fait tourner le secteur 46 jusqu'à la position indiquée fig.7, de manière à pous- ser le lingot qui se trouve à la base de la pile, à l'in-
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térieur du godet transporteur 38. Pendant ce mouvement, le bord en arc du secteur passe au-dessous des lingots de la pile et en supporte le poids.
Lorsque la came 53 échappe de nouveau au galet 52, le secteur retombe par gravité dans la position indiquée fig.5 et la pile de lingots glisse vers le bas pour présenter un autre lingot en position préparatoire à son in- troduction dans le godet. Une plaquette de garde 59 est repré- sentée en travers du côté ouvert de l'auget 36, jusque au-des du lingot le plus bas pour empêcher que le lingot supérieur suivant soit déplacé par le contact par friction avec le lingot le plus bas pendant que ce dernier est poussé dans le godet transporteur. Comme on l'a indiqué plus haut, dès qu'un lingot a été poussé dans le godet, ce dernier bascule vers la positim indiquée fig.8, dépose le lingot dans la poche 28 et reprend sa position représentée fig. 5 et 7.
Dès qu'un lingot métallique a été déposé dans la poche 28, un courant à haute fréquence circule à travers la bobine 34 grâce à un appareil décrit plus loin, pour chauffer par induc- tion et faire fondre le lingot métallique. Ensuite, la poche est soulevée et basculée pour verser le métal en fusion dans la cavité du moule 15 en utilisant les dispositifs décrits ci- après.
Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, la machine du type re- présenté est munie de six poches de coulée, trois de chaque côt té, comme on le voit sur la vue en plan de la fig. 3. Chacune des trois poches d'un côté est rigidement fixée à la barre horizontale 60 et les trois poches placées de l'autre côté sont également fixées à une barre horizontale 60a au moyen, respecta vement, d'organes de connexion 61 et 61a Les barres 60 et 60a sont disposées de façon à pouvoir les soulever et les faire
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tourner simultanément en vue de transférer les poches de la posi- tion de fusion du lingot à la position de coulée et inversement, suivant un cycle répété d'opérations. , .
Le mécanisme pour élever et faire basculer les poches est représenté plus clairement sur les figures 10, 11 et 12 dont la fig.10 montre la position initiale dans laquelle les poches sont en position de réception et de fusion du lingot ; lafig.ll montre une position intermédiaire et la fig.12 montre les poches en position de coulée.
Si l'on se réfère à la fig. 3, on constate que les barres horizontales 60 et 60a sont rigidement fixées, par exemple au moyen respectivement d'éléments 62 et 62a à des jeux d'arbres horizontaux 63 et 63a respectivement, en alignement axial, ces arbres étant montés de façon à tourner dans des paliers désignés respectivement en 64 et 64a Les arbres de gauche sont munis de bras de manivelles 65 et 65a. L'extrémité libre du bras de manivelle 65 s'articule sur lextrémité gauche d'une biellette de liaison 66 tandis que l'extrémité libre du bras de manivelle 65a s'articule sur l'extrémoté droite de cette biellette.
Au centre de la biellette 66 on a fixé un doigt 67 qui s'étend latéralement ou vers l'extérieur et qui coulisse verticelement dans une mor- taise 68 pratiquée dans le bras supérieur 69 d'un levier coudé 70 (fig.10).
Les paliers 64 de l'arbre 63 sont supportés chacun par des colonnes verticales, à raison d'une à chaque extrémité de l'arbre, une de ces colonnes étant indiquée en 71 sur les fig. 2, 10, 11 et 12. De même, les paliers 64a de l'arbre 63A sont supportés par des colonnes verticales dont l'une est visible en 71a. Ces quatre colonnes verticales passent à travers des douilles de guidage axiales 72 prévues dans la table 13. Les deux colonnes,
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à chaque extrémité de l'appareil, sont rigidement fixées à une entretoise dont l'une est visible en 73. Ces deux entretoi- ses sont solidarisées à leur tour par un arbre horizontal 74 que l'on voit mieux sur la figure 1.
Sur cet arbre sont montés en rotation des galets 75 et 75a maintenus par gravité contre la périphérie des cames 53 et 53a déjà décrite au sujet du mécanisme de transporteur des lingots, et dont la came 53 est représentée en pointillé sur les figs. 2, 10, 11 et 12 où elle est montée sur l'arbre à came 54. Le rôle de cette partie du mécanisme, y compris les colonnes verticales 71 et 71a, les entretoises 73, l'arbre 74, les galets 75 et 75a et les cames 53 et 53a consiste à soulever et ensuite à abaisser simultanément les six poches de coulée et cela à raison d'une fois au cours de chaque rotation complète de l'arbre à came 54, comme on le voit sur les fig. 10, 11 et 12.
Pendant le déplacement vertical des poches, le doigt 67 coulisse verticalement dans la mortaise 68 formée dans le bras supérieur 69 du levier coudé 70 (fig.10). Ce dernier s'articule sur le bâti en 76 et son bras inférieur 77 porte un galet 78 qui porte sur la périphérie d'une came 79 montée sur l'arbre à came 54 précédemment décrit, de ma- nière à entretenir une relation de phase angulaire constante entre les cames 53 et 53a d'une part et la came 79 d'autre part. Le galet porte élastiquement contre la came grâce à un ressort de traction 80 fixé entre le bras supérieur 69 du levier coudé 70 et le bâti de la machine, comme on le voit fig. 2. Dans la position représentée fig.10 les colonnes 71 et 71a sont abaissées dans leur position la plus basse et le bras 69 du levier coudé 70 se trouve au maximum vers
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la gauche.
Les poches 28 et 28a sont placées verticalement dans les bobines de chauffage 34 et en position correcte pour recevoir et faire fondre le lingot métallique, comme on le voit fig. 8, les poches étant maintenues dans cette position par la coopération entre les galets 75 et 75a et la partie de plus faible rayon des cames 53 et 53a Des dispositifs protecteurs 81 et $la sont fixés respectivement aux barres 60 et 60a en regard de chaque mécanisme transporteur de lingots et lorsque les poches reviennent de leur position de coulée, ces dispositifs protecteurs glissent contre les godets 38 et empêchent le mécanisme élévateur des poches d'accrocher les godets.
Lorsque les cames 53 et 79 tournent dans le sens indiqué par les flèches, l'appareil finit par prendre la position intermédiaire représentée fig. 11 dans laquelle les colonnes 71 et 71a ainsi que les poches 28 et 28a, ont été soulevées verticalement par la came 53 (agissant conjointement avec la came 53a située à l'extrémité opposée de l'arbre à came) tandis que le levier coudé a tourné dans le sens des aiguilles d'une montre en déplaçant le doigt 67 et la biellette de liaison 66 vers la droite, ce qui fait partiellement bas- culer les poches 28 et 28a La continuation de la rotation de l'arbre à came 54 place le mécanisme dans la position repré- sentée fig.
12, dans laquelle les colonnes 71 et 71a ainsi que les poches ont atteint leur position la plus haute, les poches ayant été ultérieurement basculées jusqu'à la position de coulée près des empreintes des moules 15 et 15a De plus, la rotation de l'arbre à came 54 renverse les mouvements décrits ci-dessus et rétablit le mécanisme dans la condition de la fig. 10.
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Il y a lieu de noter que l'actionnement des cames 53 et 53a met en jeu les mécanismes de transport des lingots en un point déterminé de leur rotation et que ces mêmes cames actionnent le mécanisme élévateur des poches en des points différents de leur rotation, avec un décalage de 1800 à partir du premier point. A cette phase du procédé, une quantité prédéterminée de métal en fusion, juste suffi- sante pour former une barrette et sa borne de connexion, a été ajoutée à chacune des six empreintes au creux des moules qui entourent les queues des plaques mais à une température in- suffisante pour faire fondre ces queues.
Un instant avant -l'introduction du métal dans les moules, on applique un courant à haute fréquence pour chauffer le fond et l'organe de transfert calorifique de chaque moule pour tiédir les moules et., en prolongeant ce chauffage, pour surchauffer le métal qui entoure l'extrémité des queues pour faire fondre ces extrémités en vue de réaliser une soudure autogène à cet endroit, de préférence sans chauffer le restant des queues jusqu'au point d'amollissement qui pourrait engendrer des détériorations ou des affaiblissements locaux. Il est pré- férable d'appliquer la chaleur aux moules avant qu'ils reçoi- vent le métal, afin que la température des moules soit appro- ximativement la même que celle du métal ce qui facilite l'écou- lement du métal dans toutes les'parties du moule sans le "sai- sir" .
La durée d'application du courant chauffant est soigneusement réglée, comme indiqué plus loin, le courant étant ensuite interrompu, tandis qu'un courant d'air est immédiatement dirigé vers les moules à travers les conduites de refroidissement. Lorsque le métal s'est solidifié, les
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pièces moulées sont éjectées des moules au moyen de disposi- tifs décrits plus loin. La partie intérieure des queues est saisie mécaniquement par les barrettes coulées, ce coincement étant le résultat de la contraction des pièces de moulage au refroidissement.
Si l'on se réfère à la fig.13, on voit que les chiffres de référence 82 et 83 désignent les conducteurs reliés à une source de courant électrique (non représentée).
On a désigné en 84 un convertisseur destiné à convertir l'alimentation électrique en courant alternatif à haute fréquence, l'appareil étant branché de manière à fournir sélectivement du courant chauffant aux poches et au moule.
La fréquence du courant utilisé peut présenter toute valeur désirée comprise dans une garnie allant de 20 kg/cycle à 20 mégacycles. Attendu que l'appareillage standard servant à la production d'un courant de- ce type se trouve maintenant dans le commerce et que les détails qui le caractérisent ne font pas partie de la présente invention, toute description ulté- rieure est donc inutile. Les bornes d'entrée du convertisseur sont indiquées en 85 et 86 et les bornes de sortie du courant à haute fréquence et à potentiel élevé en 87 et 88.
Les bobines de chauffage des poches sont repré- sentées en 34 figs. 3, 5, 8 et 13. Elles sont formées, de préférence, par des conducteurs tubulaires creux à une hauteur considérable, ce qui leur permet d'envelopper sensiblement les poches lorsque celles-ci se trouvent dans la position de réception et de fusion des lingots.
Comme on le voit fig.13, le circuit d'excita- tion des bobines chauffantes pour les poches de coulée s'étend de la borne 87 à la borne 88 en passant par le conducteur 89, les bobines de chauffage 34 le conducteur
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90, l'interrupteur-relais 91 et le conducteur 92. Cet inter- rupteur-relais 91, qui complète le circuit d'alimentation des bobines chauffantes 34, est actionné par une minuterie 93 commandée à son tour par un interrupteur mécanique 94 ac- tionné par une came. La minuterie 93 est branchée aux conduc- teurs 82 et 83 par l'intermédiaire des conducteurs 95 et 96, et à un relais 97 qui commande le conducteur 91, par l'in- termédiaire des conducteurs 98 et 99. L'interrupteur mécani- que 94 est commandé par une came 100 montée sur lrbre à cane 54 (fig. 1).
La fermeture de l'interrupteur de commande 94 détermine celle de la minuterie 93 qui ferme le circuit passant par le relais 97 qui ferm à son tour le circuit des bobines chauffantes 34.
La minuterie 93 est réglée de telle sorte que le relais 97 soit excité pendant une période de temps suffisante pour per- mettre aux bobines chauffantes de fondre le lingot métallique à l'intérieur des poches. La fermeture de l'interrupteur de commande est synchronisée avec le transfert d'un lingot 31 à chaque poche, de sorte que l'excitation se produit après le transfert. La synchronisation est obtenue par un réglage appro- prié des- cames correspondantes sur l'arbre à came 54.
Les dé- tails constructifs de la minuterie et de l'interrupteur de com- mande et des autres dispositifs interrupteurs utilisés dans l'appareil ne sont pas représentés attendu que ces dispositifs sont bien connus de tous.'
Les bobines chauffantes des moules sont désignées en 101 fig. 13, et leur construction mécanique de même que leur fonc- tion par rapport aux moules étant représentées fig.6. De pré- férence, ces bobines chauffantes sont formées de conducteurs tubulaires creux et sont supportées par des isolants 102 mon- tés sur la table 14 du bâti. Comme on le voit fig. 6, les bobines chauffantes sont placées tout près du fond des moules et de
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l'organe de transfert calorifique 20 sans être toutefois en con- tact direct avec ces éléments.
Comme on le voit fig.13, le circuit des bobines de chauffage des moules part de la borne 87 du convertisseur et pas- se successivement par le conducteur 89, la bobine chauffante 101, le conducteur 103, le contact de relais 104, le conduc- teur 105, le conducteur 92 pour atteindre enfin la borne 88 du convertisseur. L'interrupteur ou contact de relais 104 qui sert à compléter le circuit de la bobine chauffante 101 est comman- dé par une minuterie 106 commandée à son tour par un interrupteur mécanique 107 commandé par une came. La minuterie 106 est branchée aux conducteurs 82 et 83 par l'intermédiaire des conducteurs 95 et 96, ainsi qu'à un relais 108 qui commande le contact 104 à la fermeture,par l'intermédiaire des conducteurs 109 et 110. L'interrupteur 107 est actionné par une came 111 également montée sur l'arbre à came 54, fig.l.
La fermeture de l'interrupteur 107 détermine la mise en jeu de la minuterie 106 pour compléter le circuit à travers le relais 108 qui ferme le circuit d'excitation des bobines 101 de chauffage des moules. La minuterie 106 de préférence, est réglée de façon que les bobines chauffantes soient excitées pendant une période suffisante pour assurer le surchauffage du métal en fusion dans le moule et de déterminer la fusion de la seule extrémité des queues, de manière à obtenir une soudure autogène entre ces extrémités et la batte sans fondre toutefois les queues au-delà de ces extrémités bien qu'il soit évident que la disposition pourrait être prévue de manière à former une soudure sur toute la longueur de ces queues de plaques.
La machine est synchronisée de façon que la bobine de chauffage du moule soit excitée un instant avant que le métal en fusion soit versé par les poches dans les
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moules afin que ceux-ci puissent avoir approximativement la même température que le métal qu'on y verse.
Après avoir surchauffé les moules grâce à l'exci- tation des bobines chauffantes 101, les moules sont immédiate- ment refroidis par une circulation d'eau ou autre agent réfri- gérant circulant à travers descnduites 112 formées dans ces moules et que l'on voit plus clairement sur la fig. 6. Ainsi qu'on l'a représenté sur les fig.l et 4, l'eau de refroidis- sement pénètre dans une valve ou robinet 113 commandée par un solénoïde, en provenance d'une source extérieure 114. Lorsque la valve ou robinet 113 est ouvert, par un système décrit plus loin, l'eau s'en écoule à travers les conduites en dérivation 115 et 115a pour atteindre des tuyaux longitudinaux et paral- lèles 116 et 116a logés dans la table 14, un de ces tuyaux étant adjacents aux moules de chaque côté de la machine (fig.5).
Des tuyaux de raccordement 117 s'étendent entre le tuyau 116 et les conduites parallèles 112 qui passent à travers les moules 15. L'eau est évacuée des conduites 112 à travers des tuyaux ILS d'où elle s'écoule vers un collecteur commun 119 (fig.l). Des tuyaux de raccordement analogues 117a relient la conduite 116a avec les conduites 112a formées dans les moules 15a d'où 1'eau se recueille dans le collecteur 119 en passant par les tuyaux 118a. De préférence, un troisième canal 120 est prévu dans la table 14 (fig.5), et communique avec le tuyau d'alimentation 114 en amont de la valve 113 par l'in- termédiaire d'un tuyau 121 et avec le collecteur 119 au moyen d'un tuyau 122. L'eau circule constamment à travers ce troisième passage pour permettre le maintien du plateau 14 dans un état de réfrigération relative.
Le circuit de commande de la valve 113 est repré- senté fig. 13. Le solénoïde qui la commande est branché aux conducteurs 82, 83 par l'intermédiaire de conducteurs 123
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et 124, d'une minuterie 125 et des conducteurs 95 et 96.
La minuterie 125 est actionnée par un interrupteur 126 com- mandé par une came. Lorsque la came 127 ferme l'interrupteur 126, le robinet s'ouvre pendant une période prédéterminée, suffisante pour que l'eau circule à travers les canaux 112 et 112a pour refroidir suffisamment le moule afin d'en soli- difier le contenu. La came 127 est montée sur l'arbre à came 54 et son réglage est tel que la valve d'alimentation s'ouvre immédiatement après que l'excitation des bobines de chauffage des moules a cessé.
Les détails constructifs de la valve à solénoïde ne sont pas représentés attendu qu'ils sont bien connus dans l'art.
Dès que les barrettes coulées se sont solidifiées et que la valve 113 s'est fermée pour interrompre la circulation d'eau à travers les canaux des moules, le mécanisme d'éjection entre en jeu pour éjecter le jeu complet d'éléments de batterie de la machine. Ainsi qu'on l'a représenté plus clairement sur la fig.5 ce mécanisme éjecteur comprend une série de goujons éjecteurs 128 dont 1 'un est monté de manière à coulisser verticlement dans cha- que extension 18 du moule pour la coulée des bornes et constitue le fond de cette empreinte 18. Les goujons sont fixés à un support 129 au-dessous de la plaque 14,ce support étant maintenu de façon à pouvoir se déplacer verticalement par un piston 130 qui s'étend à travers la table 13.
Comme on le voit fig.l,ce piston s'étend dans un cylindre 131 d'un vérin pneumatique commandé par une valve pneumatique 132 actionnée par solénoïde, la liaison entre le cy- lindre et la valve étant assurée par des canalisationsd'air 133 et 134.
Le circuit d'actionnement de la valve pneumatique est re- présenté fig.13, cette valve est reliée aux conducteurs 82 et 83 par l'intermédiaire de conducteurs 95 et 96, de la minuterie 135 et des conducteurs 136 et 137. La minuterie 135 est commandée
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par un interrupteur mécanique 138 actionné par une came 139 montée sur l'arbre à came 54.Les détails constructifs de la valve pneumatique et du vérin ne sont pas indiqués attendu qu'ils sont bien connus de tous
Le fonctionnement de la machine à mouler construite sui- vant la description précédente seffectue comme suit :
Un opérateur place un élément assemblé constitué par des plaques positives, les plaques négatives et les plaques de sépa- ration ou intercalaires, serrées entre elles dans chaque dispo- sitif de moulage Al, A2 et A3, sans dessus-dessous, les queues portant sur le fond des moules 15 et 15a et leur position respec- tive étant déterminée avec précision par la rencontre des butées 23. Pendant le cycle d'opération de la machine, il se passe un temps suffisant entre l'éjection des éléments précédemment formés et la coulée du métal en fusion des poches aux moules pour per- mettre à l'opérateur d'accomplir la phase indiquée.
Les opérations suivantes, qui ont été expliquées en détail, se produisent en succession : lingot est transféré de chaque auget à son godet transporteur et de là à la poche; les bobines chauffantes qui entourent les poches sont excitées et les lingots fondent ; les poches sont soulevées et basculées, et le métal en fusion est versé dans les moules, après quoi les poches reprennent leur position initiale:
Les bobines chauffantes qui enteuent les moules sont excitées pour chauffer le métal en fusion et pour souder les extrémités des queues de plaques au métal, l'excitation se pro- duisant, de préférence, un instant avant que le métal en fusion soit versé dans les moules ; ces derniers sont refroidis pousolidi- fier le métal qu'ils contiennent ; le mécanisme éjecteur entre en jeu pour démouler finalement les éléments finis.
Lesttois éléments sur lesquels on a moulé les barret- tes sont enlevés et disposés dans une cuve de batterie pour con-
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stituer un accumulateur. Il est inutile d'ébarber les barrettes, attendu que le fait d'introduire dans les moules une quantité prédéterminée de métal élimine tout excédent de matière à ébar- ber de la pièce moulée terminée. Ainsi qu'on l'a souligné plus haut, les trois éléments appartiennent aux trois types nécessai- res pour former une batterie dans laquelle certaines bornes sont disposées d'une façon asymétrique, bien que le nombre d'élé- ments et de cellules et la disposition des bornes soit sujet à modifications suivant le type de batterie.
On a constaté que l'appareil fonctionne d'une façon satisfaisante avec des cycles d'une durée d'une minute environ.
Cette durée laisse un temps suffisant à l'opérateur pour exécu- ter les opérations manuelles qui consistent à placer les élé- ments dans les dispositifs de moulage et de les en extraire après éjection, tout en permettant à l'appareil d'accomplir les diffé- rentes phases de la coulée automatique des barrettes.
On a constaté ainsi, que, suivant l'invention, on a prévu un appareil et des procédés perfectionnés permettant de mouler des barrettes sur des éléments d'accumulateurs d'une façon rapide et économique, la liaison entre les barrettes mou- lées respectives et les queues de plaques de chaque élément étant telle qu'elle assure une excellente résistance mécanique et une conductibilité électrique élevée.
Bien que la description ci-dessus se réfère à un seul mode de réalisation de l'invention, il est évident que la machine et le procédé décrit sont sujets à de nombreuses mo- difications et variantes sans sortir du cadre de l'invention.