Presse à comprimer les déchets métalliques
L'invention a pour objet une presse pour la compression des déchets métalliques tels que pièces broyées ou cassées de véhicules automobiles, copeaux de tour et autres fragments provenant d'opérations de travail des métaux sur des tours, des perceuses, des broyeurs, etc. en vue de les mettre sous forme de balles compactes et consistantes convenant pour la fabrication de l'acier au four électrique ou pour des opérations analogues.
Les presses utilisées jusqu'à maintenant pour la compression sous forme de balles des déchets métalliques comprennent une chambre de compression et un vérin à pression d'huile réuni à cette chambre par un certain nombre de tirants, et sont agencées de façon à comprimer sous forme de balles les copeaux et autres déchets métalliques introduits dans leur chambre de compression par l'action d'un plateau qui se déplace d'un mouvement de va-et-vient dans cette chambre et qui est fixé sur l'extrémité de la tige du piston du vérin. Cependant, ce vérin ne peut pas développer une poussée très forte du fait de la construction même des presses utilisées et dans lesquelles la chambre de compression et le vérin sont réunis par les tirants précités.
Il s'ensuit que les balles de déchets métalliques comprimées dans ces presses se fractionnent aisément, que leur densité apparente est faible, que leur rendement en métal dans la fabrication de l'acier au four électrique est faible aussi et que, de plus, le nombre des opérations de chargement du four de fusion s'accroît en conséquence. Si l'on désire utiliser un vérin fournissant une poussée très forte, la chambre de compression de la presse et les éléments qui la réunissent au vérin doivent, eux aussi, être prévus suffisamment résistants.
En conséquence, l'invention a pour but la réalisation d'une presse du type décrit, de construction sim ple, capable d'appliquer une force de compression très forte sur les déchets métalliques, pièces broyées de véhicules automobiles, copeaux et autres déchets similaires, et qui permette ainsi de mettre ces déchets sous forme de balles ou de blocs fortement agglomérés, aisément transportables, de forte densité apparente et, d'un rendement en métal élevé dans la fabrication de l'acier.
Selon l'invention, une telle presse est caractérisée en ce qu'elle comprend un cylindre de compression rectiligne et ouvert à l'une au moins de ses extrémités, une porte placée à l'autre extrémité du cylindre et agencée pour ouvrir et fermer ladite autre extrémité, un vérin à fluide sous pression dont l'extrémité arrière est constituée par une tige de piston et l'extrémité avant par un cylindre qui est directement fixé sur ladite extrémité ouverte du cylindre de compression et coaxialement avec celuici, un bloc-poussoir coulissant dans les deux sens à l'intérieur du cylindre de compression, rattaché à l'extrémité de la tige du piston du vérin et qui comprime les déchets métalliques à l'intérieur du cylindre de compression, un caisson de chargement du cylindre de compression,
perpendiculaire à celuii, communiquant avec lui et muni d'une entrée de chargement formant trémie pour l'introduction desdits déchets métalliques et d'un cou vercle à charnière pour cette entrée de chargement et une traverse coulissant d'un mouvement alternatif dans le caisson de chargement et repoussant les déchets métalliques dans le cylindre de compression.
Cette presse est conçue de préférence de manière que la chambre de compression, le cylindre du vérin et le bloc-poussoir soient cylindriques et que le vérin soit capable d'exercer une pression élevée, ce qui permet de mettre les copeaux et déchets similaires introduits dans la chambre de compression sous forme de balles ou de blocs cylindriques, compacts et fortement agglomérés sous l'action de la très forte compression que leur applique le bloc-poussoir lorsque le vérin est mis en action; ainsi, les balles ou blocs cylindriques obtenus ne se rompent ni ne s'écrasent facilement, se transportent facile ment et ont un rendement en métal élevé en fabrication de l'acier. De plus, les dimensions de la chambre de compression peuvent être choisies pour que, dans la fabrication de l'acier au four électrique, une seule de ces balles soit suffisante pour constituer une charge du four.
Par ailleurs, on doit noter que les balles non cylindriques (parallélépipédiques, par exemple) s'écrasent plus facilement.
Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la presse, objet de l'invention.
Dans ces dessins:
La fig. 1 est une vue en plan d'une forme d'exécution préférée de la presse.
La fig. 2 est une coupe faite suivant le plan II-II de la fig. 1, dessinée à plus grande échelle et avec arrachement partiel.
La fig. 3 est une vue de détail, dessinée à plus grande échelle, avec coupe suivant le plan III-III de la fig. 1; et
la fig. 4 est une vue de détail, dessinée à plus grande échelle, avec coupe suivant le plan IV-IV de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue schématique en perspective représentant l'une des balles de déchets métalliques comprimés, obtenue au moyen de la presse.
Comme représenté dans les fig. 1 et 2, la presse comprend un corps cylindrique 1 formant intérieurement une chambre de compression longitudinale 1 a en forme de cylindre droit à base circulaire, et ouvert à ses deux extrémités sur lesquelles il forme respectivement une bride 2 et une bride 3. L'une de ces brides, en l'espèce la bride 2, est fixée sur une bride 5 prévue sur l'extrémité avant d'un vérin à pression d'huile 4 au moyen de vis 6 et d'écrous 7, L'autre bride 3 étant fixée sur une bride 9, prévue sur la face arrière d'un cadre de porte 8 cylindrique et de faible épaisseur en direction axiale, par une pluralité de vis 10 et d'écrousl 1. Le corps 1 de la presse, son vérin à pression d'huile 4 et le cadre de porte 8 sont ainsi mutuellement alignés les uns sur les autres suivant un axe longitudinal commun.
Comme représenté dans la fig. 2, la tige 13 d'un piston 12 qui coulisse dans le cylindre du vérin 4 pénètre dans la chambre de compression la, et un blocpoussoir 14, de forme cylindrique et coulissant longitudinalement dans la chambre la, est fixé sur l'extrémité de la tige de piston 13. Des tuyauteries 15 et 16, débouchant respectivement dans la chambre arrière et dans la chambre avant du vérin 4, permettent d'introduire un fluide hydraulique dans ces chambres et de l'en évacuer.
Le bloc-poussoir 14 est replrésenté sur la fig. 2 en traits mixtes sur sa position d'avancement extrême pour laquelle il se trouve dans la zone adjacente au cadre de porte 8.
L'ouverture centrale 8a du cadre de porte 8 a la même section droite que la chambre de compression la et est alignée sur l'axe de celle-ci.
Comme représenté dans la fig. 4, le cadre de porte 8 forme une glissière de guidage dans un plan parallèle à celui de la section droite de son ouverture centrale.
Dans cette glissière 17 coulisse une porte 18 dont la largeur est légèrement supérieure au diamètre de l'ouverture centrale 8a du cadre de porte. L'ouverture et la ferme- ture de la porte 18 sont commandées par un vérin à pression d'huile 19 monté verticalement sur un plateau 21 supporté par une pluralité de potelets 20 fixés verticalement sur la partie supérieure du cadre de porte 8, et l'extrémité inférieure de la tige de piston 22 de ce vérin est rattachée à la porte 18.
Un dispositif de chargement du corps cylindrique 1 est prévu, orienté perpendiculairement à l'axe de ce corps cylindrique et, comme représenté dans les fig. 1 et 3, constitué comme suit: dans la partie médiane du cylindre 1, une ouverture de chargement oblongue 23 est agencée de manière que sa hauteur soit égale au diamètre de la chambre de compression la et qu'elle débouche dans cette chambre perpendiculairement à son axe, cette ouverture de chargement 23 étant reliée à un caisson de chargement 24, dont la section droite intérieure est identique à celle de l'ouverture 23, qui forme sur ça partie supérieure une entrée de chargement 25 et dont l'extrémité avant est ouverte et débouche dans l'ouverture de chargement 23.
Pour l'entrée de chargement 25, un couvercle 26 est agencé pour pivoter sur l'extrémité avant du caisson de chargement 24 par l'intermédiaire d'une axe 27; ce couvercle 26 peut être ouvert et fermé au moyen d'un vérin à pression d'huile 28 qui pivote par l'intermédiaire d'un axe 30 entre des supports 29 fixés sur la partie supérieure du corps cylindrique 1, le piston 31 du vérin 28 étant rattaché à la face supérieure du couvercle 26 par une goupllle 32. Dans le caisson de chargement 24, cou lisse longitudinalement une traverse 33 qui repousse dans la chambre de compression la les divers déchets métalliques contenus dans le caisson 24 et qui forme sur sa face avant un évidement 34, concave et semi-cylindrique, dont le rayon de courbure est sensiblement égal à celui de la section droite de la chambre de compression la.
Cette traverse 33 est animée d'un mouvement alternatif par un vérin à pression d'huile 35 monté à l'extrémité arrière du caisson 24 et dont le piston 36 est rattaché à la traverse 33. Sur la fig. 3, cette traverse 33 est aussi représentée en traits mixtes sur sa position extrême d'avancement pour laquelle elle est engagée dans l'ouverture de chargement 23.
Comme représenté dans la fig. 2, le cadre de porte 8 forme un orifice d'évacuation 37 sous lequel est placé un plateau récepteur 38 en saillie extérieure et sur lequel se déchargent les balles de déchets après leur compression.
La presse décrite s'utilise de la façon suivante. Des déchets métalliques C, copeaux, fragments ou autres, ayant une densité apparente de 0,5 par exemple, sont introduits par charges de 500 kg environ dans le caisson de chargement 24 par la trémie 25 (fig. 3), après quoi le couvercle 26 est fermé par la mise en action du vérin 28.
La traverse 33 est ensuite poussée en avant par la mise en action du vérin 35 jusqu'à ce qu'elle occupe une position pour laquelle (fig. 3), la concavité de sa face avant vient compléter la paroi cylindrique de la chambre de compression la, ce par quoi les déchets métalliques
C sont repoussés hors du caisson de chargement 24 et mis dans la chambre de compression la dans laquelle ils subissent, de ce fait, une première compression de, par exemple, 250 kglcm2 entre la paroi intérieure de la chambre la et la concavité semi-cylindrique 34 de la traverse 33.
Le bloc-poussoir 14 est ensuite avancé par la mise en action du vérin 4 (fig. 2), les déchets métalliques subissant, de ce fait, une forte compression, de 1000 kg(cm2 par exemple, entre ce bloc 14 et la porte 18, ces déchets étant ainsi mis sous la forme de balles cylindriques C1, compactes et fortement agglomérées (fig. 5). Après que le bloc-poussoir 14 a été légèrement reculé, l'orifice 8a est ouvert en soulevant la porte 18 au moyen du vérin 19. Après quoi, le bloc-poussoir 14 est avancé à nouveau de façon qu'il soit engagé dans l'orifice d'évacuation 37 (fig. 2), et la balle C1 de déchets métalliques qui vient d'être formée est poussée hors de cet orifice 37 et déposée sur le plateau récepteur 38.
Chacune des balles C1 a une densité apparente de 5 environ, et se présente sous la forme d'un bloc cylindrique dur d'un volume de 200 dm" environ.
La presse décrite peut être pourvue d'un mécanisme de commande tel que celui décrit dans le brevet américain Nu 3386374 et représenté dans la fig. 4 de ce brevet.
Un tel mécanisme assure la distribution du fluide moteur dans les vérins de la presse. A la manière habituelle, les tuyauteries d'alimentation 15 et 16 précitées sont branchés sur une source de fluide hydraulique sous forme, par exemple, d'un réservoir à huile. Une pompe hydraulique de type classique refoule le fluide moteur dans ces tuyauteries et dans les tuyauteries d'alimentation similaires des autres vérins par 11'intermédiaire de soupapes et d'interrupteurs inverseurs. Un réservoir d'huile sous pression peut être prévu sur le côté refoulement de la pompe hydraulique, les diverses tuyauteries d'alimentation des vérins de la presse étant branchées sur ce réservoir au moyen d'un conduit d'alimentation principal commun et par l'intermédiare de soupapes.
Les tuyauteries de décharge peuvent se déverser dans le réservoir, soit directement, soit par l'intermédiare desdites soupapes.
Un tel équipement permet d'actionner dans les deux sens les vérins 4, 19, 28 et 35 qni font déplacer le blocpoussoir 14, la porte 18, le couvercle 26 et la traverse de chargement 33.
Il doit être bien entendu que la presse décrite comprend aussi tout l'équipement pompe ou pompes hydrauliques, réservoir ou réservoirs, soupapes à solénoide et autres appareils de type courant, nécessaires pour la commande des vérins hydrauliques de la presse, et tout ceci conformément à l'appareillage décrit dans le brevet américain précité. Des soupapes d'inversion peuvent être prévues en association avec les dispositifs de commande et de régulation décrits selon le degré d'automaticité désiré pour le fonctionnement de la presse.
Le système de commande des vérins de la presse qui comporte l'utilisation d'eau, d'une huile ou d'un autre fluide hydraulique sous pression, peut être remplacé par d'autres systèmes hydrauliques ou mécaniques produisant les mêmes effets. Les vérins mentionnés précédemment doivent donc être considérés comme pouvant être mis en action par tout autre système mécanique ou hydraulique à fonctions équivalentes.
On remarquera, d'autres part, qu'une ou plusieurs pompes ou compresseurs hydrauliques ou autres sources de fluide sous pression, peuvent être incorporés dans le système de commande de la presse à la manière habituelle. Ce système de commande n'a été ni décrit ni illustré du fait que tout homme du métier est capable de le concevoir aisément et que, d'autre part il en est décrit un exemple dans le brevet américain précité.