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PRESSE HYDRAULIQUE ET PROCEDE POUR LA FABRICATION A SEC DE BRIQUES
PERFOREES,,
La présente invention a pour objet une presse hydraulique pour la fabrication à sec de briques perforées de différentes formes et de différentes dimensions à l'aide d'un dispositif de production rapide et économique, permet- tant l'utilisation non seulement des argiles ou craies ordinaires, mais aussi celle de matériaux d'une autre nature, pulvérulents ou pouvant être rendus pulvérulents et mélangés avec des liants appropriés.
Le procédé de fabrication des briques, conformément à la présente invention, consiste à presser la matière pulvérulente dans des châssis de moulage rigides, au moyen de poinçons spéciaux recouverts d'enveloppes dilata- bles à l'intérieur desquelles on introduit de l'eau sous une forte pression, de manière à produire dans ladite matière les trous destinés à être formés. dans la brique à fabriquer.
En vue d'accélérer encore la fabrication, la presse est munie d'un dispositif particulier grâce auquel les châssis sont automatiquement ame- nés sous les poinçons mentionnés plus haut et retirés automatiquement lorsque l'opération de formation est terminée. En outre, le remplissage des châssis avec la matière à comprimer est assuré au moyen d'un appareil d'alimentation automatique spécial auquel la matière nécessaire pour la fabrication est four- nie directement et de manière continue.
La présente invention est décrite ci-après plus en détail, avec référence aux dessins annexés, illustrant un exemple de réalisation et dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en coupe verticale de la presse.
Fig. 2 en est une vue en coupe horizontale.
Fig. 3 est une coupe horizontale semblable à celle de Fig. 2, mais
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vue de bas en haut.
Fig. 4 est une vue perspective de l'un des châssis de moulage ri- gides.
Fig. 5 est une coupe verticale médiane et une coupe horizontale de l'un des poinçons dilatables.
Fig. 6 et 7 représentent l'appareil d'alimentation dans une po- sition verticale et dans une position horizontale.
Fig. 8 est une vue schématique montrant l'action de la presse et de l'appareil d'alimentation, en projection verticale.
Fig. 9 est une vue schématique montrant la disposition des-par- ties de l'avertisseur électrique dans la presse.
Fig. 10 est un schéma du tableau de distribution de l'eau sous pression envoyée dans le cylindre, les poinçons et le petit cylindre supé- rieur de la presse.
Fig. Il est une vue de détail du tube co-axial à chacune des qua- tre colonnes de support.
Tel qu'il est illustré aux dessins, le dispositif conforme à la présente invention comporte des châssis parallélépipédiques 1, de section rec- tangulaire, sans couvercle, présentant un fond se rabattant au moyen de char- nières, ces châssis étant constitués par cinq plaques métalliques démontables.
Chaque châssis est en outre muni, sur les flancs correspondants aux petits cô- tés de sa section rectangulaire, de deux poignées à rabattement 30 maintenues horizontales par des ressorts de rappel appropriés (non représentés aux figu- res). Les châssis 1 s'appuient au moyen de ces poignées sur leurs bras de sup- port 3, solidaires chacun de l'une des quatre colonnes 4 de support de la pres- se, colonnes qui sont montées sur le socle de celle-ci. Chaque colonne 4 est revêtue, sur toute sa longueur, d'un tube co-axial de diamètre légèrement su- périeur à celui de la colonne et auquel sont fixés les bras 3 de la presse.
Ce tube peut tourner autour de son propre axe, qui est commun à celui de la colonne,et sa rotation est déterminée par l'action d'une couronne dentée 5 calée au sommet de ce tube et engrenant avec une tige à crémaillère 6 consti- tuant le prolongement de la tige 7 d'un petit piston 8 mobile dans un petit cylindre 9 monté sur la traverse supérieure du support de la presse.
Le rayon de la couronne dentée 5 et la longueur de la tige à crémaillère 6 sont tels qu'à tout déplacement maximum du petit piston 8 dans le petit cylindre 9, vers la droite ou vers la gauche, corresponde une rotation de la couronne dentée 5 et, en conséquence, des bras 3, cette rotation étant telle qu'elle fasse passer deux des châssis 1, de leur position extérieure extrême indi- quée à la fig. 2, à une position telle qu'ils soient disposés sur le côté et au-dessus de la plate-forme 10 de la presse, et, en même temps, que les deux autres châssis, après être passés dans la presse, viennent occuper à l'extérieur de la presse, un position finale opposée à la position primitive des deux autres châssis.
La plate-forme 10 est montée en tête du piston 11 de la presse, piston qui se meut dans le cylindre 12, dans lequel de l'eau est envoyée sous pression au moyen d'une pompe distincte., non représentée aux dessins.
Une plaque d'acier 19 fixée au-dessous de la traverse supérieure du support, forme le couvercle de la caisse 31, autour de laquelle sont fi- xés, verticalement sur la plaque 19, les poinçons 13 destinés à pénétrer dans la masse de matière contenue dans les châssis 1 qui se trouvent au- dessous, pour comprimer cette masse contre les parois des châssis eux-mêmes, lorsque l'eau sous pression est introduite dans ces poinçons au moyen des tubes 20.
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Le couvercle 19 est pourvu, à sa partie inférieure, d'une embou- chure conique dans laquelle vient s'encastrer le bord supérieure de la cais- se 31, bord qui, lorsque la presse est au repos;, est écarté de quelques centi- mètres de l'embouchure du couvercle 19, embouchure qui se trouve au-dessus.
Cette caisse 31 affecte une forme parallélépipédique et est constituée-de quatre plaques d'acier réunies, au moyen de boulons, par leurs bords corres- pondant aux deux angles diamétralement opposés 16 (figo 3), tandis que sur leurs deux autres bords, correspondant aux deux autres angles 17, les pla- ques sont reliées entre elles au moyen de chevilles passantes 23 qui permet- tent aux bords 17 des plaques de s'écarter sur un espace d'environ un cen- timètreo La caisse 31 coulisse verticalement sur quatre colonnes de guidage 18, dont deux-portent un élargissement conique.
Lorsque les deux châssis 1, poussés par la plate-forme 10, ont pénétré à l'intérieur de la caisse 31, celle-ci est soulevée à son tour avec les châssis, et pendant son mouvement ascendant, elle est obligée de s'engager dans le bord correspondant du cou- vercle 19, bord qui est évasé coniquement en-dessous; la conicité de ce cou- vercle oblige alors les parois de la caisse 31 à se resserrer en coulissant sur les'chevilles 23 et à serrer ainsi fortement les deux châssis contenus dans la caisse elle-même.
Le soulèvement des châssis 1 dans la caisse 31 est modéré par deux ressorts hélicoïdaux antagonistes 43, un de chaque côté de la presse, ces ressorts atténuant le choc contre le couvercle 19 et faci- litant la sortie des chassis eux-mêmes par le fond de la caisse 31, lors- que la plate-forme 10 s'abaisse de nouveau., l'opération de moulage étant terminée. Le couvercle 19 est revêtu, sur sa partie inférieure, d'une couche de caoutchouc évitant qu'une partie de la matière comprimée n'attache au couvercle, ce qui provoquerait des effritements dans le bloc de brique com- primé .
Les quatre ressorts 43 sont disposés, dans leur partie inférieu- re, en tête de quatre disques solidaires des quatre tiges 42 qui passent à travers la traverse supérieure de la presse, à côté du couvercle 19, et leur extrémité inférieure est soulevée par le châssis lorsque celui-ci a pénétré jusqu'à la moitié environ de sa hauteur dans la caisse 31.
Dans leur partie supérieure, indiquée en tireté (figo 1), les ressorts 43 se raccordent à la surface supérieure du plan supérieur du support, tandis que les tiges 42 peu- vent passer librement à travers ce plan; celles-ci sont recourbées à angle droit à leur partie supérieure., elles reposent, par cette partie repliée,, (fig.9). au-dessus de l'extrémité de quatre autres tiges 41, sans venir en contact avec ces dernières, dans leurs mouvements ascendants et descendants, lorsqu'elles sont poussées par les châssis lorsque ceux-ci montent et lorsque ceux-ci les laissent libres de s'abaisser, à la descente.
Les tiges 41, qui passent à travers la traverse supérieure de la presse, se terminent, dans leur partie inférieure, sur le bord supérieur de la caisse 31, ce qui fait que lorsque cette caisse se soulève, poussée par la plate-forme 10, les tiges 41 sont également obligées de se soulever.
Toutefois., pendant leur mouvement de soulèvement, elles ne viennent pas ren- contrer la partie recourbée des tiges 42, parce que ces dernières se soulè- vent en même temps que les tiges 41 et sur une hauteur plus importante.
S'il arrive, par suite d'une fausse manoeuvre de 1-'ouvrier, ou pour toute autre cause, que les châssis ne s'engagent pas dans la 'caisse 31, et qu'ils viennent rencontrer le bord inférieur de cette caisse, en se soulevant,il est évident que cette caisse, poussée par les châssis, serait obligée de se soulever prématurément ; enconséquence, dans ce cas, les tiges 41 viendraient rencontrer par l'extrémité supérieure 40, la partie re- courbée des tiges 42. En pareil cas, le contact entre les deux tiges mention- nées ci-dessus déterminerait la fermeture d'un circuit électrique (non repré- senté au dessin) dans lequel est montée une sonnerie qui fonctionnerait, avertissant ainsi l'utilisateur du fonctionnement irrégulier de la presse.
La disposition des tiges mentionnées ci-dessus est indiquée schématiquement à la Fig. 9.
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Les poinçons 13 (voir fig.5) sont des corps dilatables dont le nombre varie suivant le nombre des cavités que l'on désire produire dans la masse de matière à comprimer dans les châssis. Chaque poinçon est composé d'un noyau métallique intérieur 27 qui se visse sur le tube 20 amenant l'eau sous pression. Ce noyau est revêtu extérieurement d'une première cou- che de caoutchouc 26a et porte un collier intérieur (26c) dans lequel s'en- gage la poignée 26b, qui est également en caoutchouc.
Le noyau 27 est pourvu intérieurement d'un canal 14 dont l'eau sous pression, introduite par le tube 20, sort par l'orifice 15 pour venir exercer son action en pres- sant, entièrement à l'intérieur du noyau mentionnée, sur l'enveloppe dou- ble 26a et 26b en la dilatant de manière à comprimer la matière qui entoure le poinçon et qui est contenue dans le châssis.
Afin que cette dilatation circulaire de la double enveloppe du poinçon en question ne soit pas unifor- me dans tous les sens, et afin d'éviter que, par suite d'une dilatation égale de l'enveloppe en question, les parois des blocs ne s'amincissent, dans les parties minces, plus que cela n'est nécessaire, la poignée 26b est pourvue de quatre segments circulaires 28 en matière plus résistante que le caoutchouc, telle que le nylon ou une matière analogue, (insérés intérieure- ment dans l'épaisseur de la poignée elle-même), ces segments s'étendant sur toute la partie cylindrique de la poignée elle-même et étant séparés les uns des autres, circulairement., par un petit arc de cercle, tous ces arcs de c ercle étant égaux, de manière que l'action dilatante de l'eau sous pres- sion, à l'intérieur de la double enveloppe,
soit répartie plus spécialement vers les diagonales des trous. Les tubes 20 qui amènent l'eau sous pression aboutissent à un tube collecteur 21 disposé au-dessus de la presse et par- tant d'un tableau de distribution 22 (voir fig. 10). L'un des châssis 1 utilisés dans la presse dont il s'agit est représenté en perspective à la fig. 4. Ainsi qu'il en résulte de cette figure, chaque châssis s'appuie par les poignées 30 sur les bras 3 de la presse et tend, par son propre poids, à faire ouvrir les flancs 29 vers l'intérieur, en les faisant tourner sur les chevilles 32, qui sont fixées à leurs extrémités et qui traversent des trous correspondants, de diamètre largement supérieur, ménagés dans la partie supérieure des parois les plus longues 33 du châssis.
Les parois 33 étant munies, sur leurs bords latéraux, de deux taquets 34 de section triangulaire, les flancs 29 ne s'ouvrent pas si les parois 33 ne se dépla- cent pas transversalement, parallèlement à elles-mêmes, en coulissant sur les chevilles 32, de manière à permettre aux flancs eux-mêmes de glis- ser sur le plan incliné intérieur des taquets 34. Ceci n'est rendu possi- ble que lorsque, le ressort à lame 35 étant écarté de sa position, le fond 36 se dégage de la paroi antérieure 33 et se rabat en tournant sur deux charnières fixées sur le bord inférieur de la paroi opposée 33, (ces deux charnières n'étant pas représentées au dessin).
Lorsque le fond 36 se rabat, le bloc pressé contenu dans le châssis descend par son propre poids et peut être retiré. Dans la position normale, le châssis étant fermée l'ouverture de la paroi antérieure et des flancs est empêchée par les petites chevilles 37 insérées sur les bords du fond entre des niches 38 pratiquées dans la paroi antérieure 33 et dans les deux flancs 29. Les poignées 30 sont pourvues, sur leur face inférieure, de pointes 39 par lesquelles elles s'appuient sur les bras 3 de la presse.
La disposition générale des éléments qui forment l'appareil d'alimentation de la matière à comprimer dans les châssis de la presse est indiquée aux figso 6 et 7, tandis que la fig. 8 indique schématiquement l'ac- tion de la presse et des divers éléments mentionnés ci-dessus. L'appareil d'alimentation est constitué essentiellement par deux cadres 44, par une série de chevilles 47 et par quatre caissons 49 animés alternativement d'un mouvement de vibration deux à deux par des vibrateurs électriques 52.
Les deux cadres 44 fixés à la plate-forme 10 de la presse, l'un à droite et l'au- tre à gauche et portant des bras 45 munis de pointes 46 à leur partie supé- rieure montent et descendent suivant le mouvement de la plate-forme 10 pen- dant le fonctionnement de la presse. Ces cadres viennent s'appliquer par leurs pointes 46 sous les poignées 30 des châssis, lorsque ceux-ci sont sus-
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pendus aux bras extérieurs 3 de la presse et que la plate-forme 10 se sou- lève, de manière¯que cette plate-forme transporte,, pendant son mouvement de montée, les deux châssis pleins de matière qui la flanquent et qui vien- nent s'engager dans la caisse 31, en même temps qu'elle soulève les deux châssis extérieurs, qui sont écartés l'un de l'autre,
jusqu'à faire péné- trer à l'intérieur de ces châssis les chevilles 47 qui se trouvent à la partie inférieure du fond perforé 48 des caissons 49.
Les chevilles 47 sont constituées par des poinçons en acier ayant la même forme et les mêmes dimensions que les poinçons dilatables de la presse, mais étant légèrement fraisés vers leur base et ayant une surfa- ce parfaitement polie. Ils sont fixés par leur base au fond 48 des cais- sons 49, qui sont parallélépipèdiques comme les châssis, mais dont la sec- tion droite est rectangulaire et légèrement plus petite que celle des châs- sis, de manière que leur bord inférieur puisse pénétrer dans le bord supé- rieur des châssis eux-mêmes.
Ces caissons sont en tôle ; sont ouverts en haut et la matière qu'ils contiennent et qui provient du dépôt est con- stamment approvisionnée au moyen d'entonnoirs en grosse toile reliée au bord supérieur des caissons eux-mêmes et' auxquels la matière en question ar- rive directement du dépôt par une canalisation appropriée. Le fond 48 de ces caissons est constitué par une tôle perforée, percée de grand trous 50 ronds ou carrés, à travers lesquels passe la matière venant remplir le châssis qui se trouve au-dessous. Les caissons 49 sont reliés deux à deux entre eux, à droite et à gauche de la presse, au moyen d'une tôle horizon- tale robuste 51, sur laquelle est monté le vibrateur électrique 52.
Ce dernier sert à imprimer aux caissons en question un vigoureux mouvement de secousses ayant pour but de provoquer la chute de la matière pulvérulente contenue dans les caissons à travers les trous 50, cette matière tombant dans les deux châssis qui se trouvent en dessous,qui sont soulevés par le cadre 44 et dans lesquels les chevilles 47 ont pénétré entièrement.
Le mouvement de secousses imprimé par le vibrateur au fond des caissons, et par consé- quent aux chevilles fixées à ce fond, a pour effet que ces chevilles exer- cent une action de tassage sur la matière qui tombe dans les châssis, en la répartissant régulièrement et en la comprimant légèrement., de manière que, lorsque les châssis se séparent des chevilles en s'abaissant, la matière qui entoure celles-ci conserve la forme qui lui a été donnée par compression par les chevilles elles-mêmes, cette forme étant celle de cavités cylindri- ques dans lesquelles les poinçons 13 de la presse pourront pénétrer facile- lement.
Les briques perforées fabriquées au moyen de la presse en ques- tion sont obtenues de la manière suivante:
Au début du travail, les deux châssis de droite sont disposés de la manière indiquée à la fig. 2, tournés de 1350 vers l'extérieur et s'ap- puyant par les poignées 30 sur les bras 3 de la presse. Les deux châssis de gauche, qui s'appuient également sur les bras respectifs de gauche, sont disposés de flanc au-dessous de la caisse 31 et pleins de matière à compri- mer.
L'ouvrier chargé du travail fait arriver l'eau sous pression dans le cylindre 12 au moyen de la soupape (C) qui se trouve sur le tableau de dis- tribution, le piston 11 se soulève et, avec lui9 la plate-forme et les deux cadres latéraux 44. En se soulevant, la plate-forme vient en contact avec les châssis de gauche, qu'elle pousse successivement dans la caisse 31, tan- dis que le cadre 44 de droite vient suspendre sur ses propres bras 45 les châssis de droite, en les poussant successivement vers le haut jusqu'à y faire pénétrer entièrement les chevilles 47.
A ce moment l'ouvrier fait ar- river l'eau sous pression, au moyen d'une autre soupape appropriée (B), aux poinçons 13 qui, en se dilatant, effectuent la compression de la matière dans les châssis de gauche ; enmême temps il met en action le vibrateur 52 qui, par les vibrations qu'il imprime aux caissons 49, provoque le remplis- sage des châssis de droite et le tassage de la matière dans ces châssis eux- mêmes.
Lorsque les blocs ont été formés dans les châssis de gauche, le vi- brateur 52 est arrêté et l'ouvrier fait sortir l'eau sous pression des poin-
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gons 13 et du cylindre 12 au moyen des soupapes appropriées C et B ; plate-forme 10 s'abaisse en entraînant les châssis de gauche en même temps que les blocs pressés qu'ils contiennent, et ceux de droite qui sont pleins de matière prête à subir la pressiono A ce moment l'ouvrier manoeuvre une autre soupape appropriée (A) et fait arriver l'eau sous pression au petit cylindre 9; le petit piston 8 se meut vers la gauche, provoquant ainsi la rotation, vers l'extérieur, des châssis de gauche qui contiennent les blocs déjà pressés, et la rotation, vers l'intérieur, des châssis de droite, qui sont pleins de matière à presser.
L'ouvrier fait de nouveau monter la plate- forme 10, de manière que les deux châssis qui se trouvent sur cette plate- forme pénètrent dans la caisse 31, tandis que ceux qui se trouvent à l'exté- rieur, à gauche, sont soulevés par leur cadre respectif 44 jusqu'à ce que les chevilles 47 de gauche y pénètrent entièrement et s'engagent dans les trous correspondants qui, se trouvent entre les deux blocs pressés contenus dans ces châssis. A ce moment l'ouvrier ouvre le fond 36 de ces châssis et il extrait de ceux-ci les deux blocs qui ont été formés, après quoi il re- ferme ce fond et il remet en action les poingons 13 et le vibrateur 52.
Le cycle des opérations décrites ci-dessus recommence alors. On conçoit facilement que si les caissons 49 ne sont pas animés d'un mouvement de vibra- tion, la matière pulvérulente qu'ils contiennent ne tombe pas, étant rete- nue et légèrement comprimée par la vibration précédente sur le fond compri- mé 50; c'est pourquoi, lorsque le vibrateur 52 est arrêté, les châssis ex- térieurs descendent en se séparant des chevilles, en n'entraînant que la ma- tière qu'ils contiennent jusqu'au niveau que le fond 50 avait fixé à leur intérieur. A partir du tableau 22 et au moyen des leviers 53, 54 et 55 (fig.
10), on manoeuvre trois groupes de soupapes indiquées respectivement par les lettres A, B et C dans le schéma. Les boites de ces groupes de soupapes sont en communication entre elles au moyen des deux tubes 56 et 57. 58 est le tube de vidange commun.