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Machine pour la fabrication d'agglomérés.
Demande de brevet suisse en sa faveur du 27 Février 1945.
Il existe quelques types de machines capables d'agglomérer des matières sèches, sans adjonction de liants tels que brais, goudrons, etc. Ces machines comportent en général un piston de compression coulissant dans un cy- lindre de compression. Ce cylindre est prolongé par un canal
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ajouré et de longueur variable selon la matière à agglomé- rer. Les agglomères formés successivement, sont poussés par le piston à travers ce canal, et subissent dans ce- lui-ci une compression complémentaire pendant -Lui certain temps. La longueur du canal est choisie de manière à main- tenir cette compression complémentaire pendant -Lui temps suffisant pour permettre l'échappement des fluides (air, gaz) que peuvent contenir les agglomérés.
Enfin ces machines comportent un dispositif d'alimentation du cylindre de compression. Ce dispositif comprend, en général, un cylindre de pré-compression com- muniquant directement avec le cylindre de compression et attenté par un dispositif transporteur. Le piston de ce cylindre de pré-com.pression vient, en fin de course, ob- turer l'orifice de charge du cylindre de compression et reste dans cette position pendant la course de compression du piston de compression.
Ces machines permettent d'agglomérer certains genres de produits - tels que sciure, tourbe etc. - pré- sentant à l'état naturel (non comprimés) une densité ap- parente relativement faible par rapport à la densité réelle de la matière. Par contre, elles ne permettent pas d'agglomérer des produits - tels que des copeaux, déchets de papiers, etc. - qui présentent, à l'état non comprimé, une densité apparente extrêmement faible en comparaison. de la densité réelle de la matière.
La présente invention a pour objet une machine
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pour la fabrication d'agglomérés comportant un cylindre et 'un. piston de compression, 'un dispositif d'alimentation et -un canal ajouré prolongeant le dit cylindre et dans lequel les agglomérés subissent une compression prolongée permettant l'échappement des fluides qu' ils contiennent.
Cette machine tend à éliminer l'inconvénient cité et se distingue des machines connues par le fait qu'au moins la partie médiane du cylindre de compression est constituée par au moins deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre et dont les déplacements sont com- mandés en synchronisme avec les déplacements du piston de compression de manière à délimiter pendant le temps de charge, un espace plus grand qu'au cours de la phase de compression, la section transversale de cet espace de charge étant plus grande que celle du cylindre de compression.
La partie médiane de la paroi du cylindre de compression peut être constituée par deux demi-cylindres, solidaires chacun d'un organe mobile, par exemple un orga- ne oscillant, ceux-ci pouvant être articulés sur un axe commun.
Ces organes oscillants peuvent être actionnés simultanément par une came montée sur un arbre à cames.
Le dit arbre à cames peut être entraîné à la même vitesse angulaire qu'un vilebrequin commandant les déplacements du piston de compression.
L'espace de charge peut être alimenté par un piston auxiliaire refoulant la matière qui a été accumulée
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par un dispositif transporteur, dans un cylindre auxiliaire.
Les déplacements du piston auxiliaire peuvent être commandés en synchronisme avec les déplacements du piston de compression.
Le dispositif transporteur peut comporter une vis plongeant dans un réservoir dont le fond, en forme de colimaçon, est fixe, tandis que ses parois sont mobiles et entraînées en rotation.
Le dessin annexé montre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de la presse, objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en coupe axiale;
La fig. 2 en est une vue en coupe partielle sui- vant la ligne II-II de la fig. 1;
La fige 3 est un diagramme destiné à illustrer le synchronisme des mouvements exécutés par les divers or- ganes de la presse ;
La fig. 4 est une vue en plan de la presse, une partie du canal étant arrachée et certaines parties étant vues en coupe;
La fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V- de la fig. 4.
Dans la forme d'exécution représentée, la presse comporte comme d'autres presses de ce genre connues :
Un bâti 1 dans lequel tourne un. vilebrequin 2 actionné par un moteur non représenté. Sur ce vilebrequin -sont montées deux bielles 3 attaquant un axe 4. Cet axe
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constitue l'articulation médiane d'une genouillère 5, 6, dont l'une 7 des articulations extrêmes s'appuie sur une partie du bâti, tandis que l'autre 9, est solidaire du pis- ton de compression 10. Ce dernier coulisse dans un cylindre de compression 11, alimenté en matière à comprimer par un dispositif de pré-compression. Ce dispositif comporte un cylindre auxiliaire 12, communiquant avec le cylindre de compression par une ouverture latérale.
Un piston auxiliaire
13 coulisse dans le cylindre 12 qui est alimenté latérale- ment par un dispositif transporteur, constitué par une vis d'Archimède 33 dont l'une des extrémités plonge dans un réservoir 14, fig. 4, destiné à recevoir une réserve de produits à comprimer.
Enfin le cylindre de compression 11 s'ouvre sur un canal ajouré 34 dans lequel les agglomérés, formés suc- cessivement, subissent une compression complémentaire. La longueur de ce canal est choisie de manière que les agglo- mérés restent sous l'effet de cette compression complémen- taire pendant un temps suffisant pour que les fluides (eau, gaz, air, etc. ) restés emprisonnés dans ceux-ci, aient le temps de s'échapper.
La presse, objet de l'invention, présente un cylindre de compression 11 constitué par plusieurs parties.
Dans la forme d'exécution représentée (fig. 1 et 2) ce cylindre comporte deux parties extrêmes 28 et 29 fixes et une partie médiane constituée par deux coquilles a et b articulées sur un axe fixe c maintenu dans des logements
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(non représentés) pratiqués dans le bâti 1. Chaque co- quille porte un levier de commande 15 sur lequel est ar- ticulée par l'une de ses extrémités une tige 16. Les au- tres extrémités de ces dernières sont articulées sur un axe 17 portant un galet 18. Ce dernier roule sur le profil d'une came 19 fixée sur un arbre à cames 20 entraîné des- modromiquement par le vilebrequin 2 et tournant à la même vitesse angulaire que ce dernier. L'axe 17 est soumis à l'action d'un ressort 21 tendant à maintenir le galet 18 en prise avec le profil de la came 19.
L'arbre à cames 20 porte encore une came 22 pour la commande des déplacements du piston auxiliaire 13.
Sur cette came 22 roule un galet 23 soumis à l'action d'un ressort 24 et relié mécaniquement à une bielle 25 articu- lée sur le piston 13.
La :fige :5 illustre schématiquement la synchro- nisation des mouvements exécutés par les divers organes suivant la presse décrite :
1) du piston principal 10,
2) des coquilles a et b,
3) du piston auxiliaire 13.
Dans les diagrammes de cette figure, la courbe A donne les positions du piston de compression reportées en ordonnées en fonction des angles de rotation du vilebre- quin, reportés en abscisse. Au début et à la fin de la courbe A, le piston de compression se trouve en fin de phase de compression dans la position représentée à la
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fig. 1.
La courbe B donne les positions angulaires re- latives des coquilles a et b - reportées en ordonnées - en fonction des positions angulaires du vilebrequin, reportées en abscisse.
La courbe C donne les positions du piston auxi- liaire - reportées en ordonnées - en fonction des positions angulaires du vilebrequin, reportées en abscisse.
On voit que lorsque le piston 10 est en fin de course de compression (ordonnée o) les coquilles sont écartées les unes des autres de sorte que le cylindre de compression est largement ouvert et communique directement avec le cylindre auxiliaire dont le piston est situé en haut de sa course (position représentée au dessin). Pour cette position, la vis 33 alimente le cylindre auxiliaire en produits à comprimer. Toutefois, ceux-ci ne peuvent en- core pénétrer dans le cylindre de compression 11, le piston 10 obstruant ce dernier.
Le vilebrequin étant entraîné en rotation, le piston 10 recule et, à partir de l'ordonnée 95 environ, libère progressivement l'ouverture de charge du cylindre de compression. A ce moment le piston auxiliaire commence sa course de compression. Ce piston est actionné par sa came 22 ou plus exactement par le ressort 24 qui tend à maintenir le galet 23 en contact avec le profil de la dite came.
Lorsque le piston de compression atteint l'ordon-
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née 150 environ, l'ouverture de charge est entièrement ou- verte et les coquilles a et b sont encore dans leur posi- tion écartée (fig. 2). Par contre, le piston auxiliaire atteint l'extrémité de sa course de compression. Au cours de celle-ci il a comprimé dans l'espace de charge, situé entre les coquilles ouvertes, tout le volume de matière que la vis 33 a accumulé dans le cylindre auxiliaire. Afin d'éviter une fuite de la matière par le fond de l'espace de charge, les coquilles comportent chacune un prolongement d qui constituent le fond de cet espace. Il est à remarquer que le volume de cet espace de charge est beaucoup plus grand que celui du cylindre de compression puisque sa sec- tion transversale est plus grande que celle de ce dernier.
A partir de cette ordonnée 150 et jusqu'à l'or- donnée 210 environ, c'est-à-dire pendant la fin. de course de recul et le début de la course de compression du piston 10, les deux coquilles se ferment, de manière à former le cylindre de compression en comprimant la matière refoulée entre elles par le piston auxiliaire 13. Ce dernier reste pendant ce temps en position de fin de course de compres- sion. La fermeture des coquilles est provoquée par le ressort 21 qui tend à maintenir le galet 18 en contact avec la came 19.
A partir de cet instant, le piston 10 entrant en contact avec la matière pré-comprimée enfermée dans le cylindre de compression, comprime celle-ci en la re- foulant dans le canal ajouré 34, contre la résistance
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qu'opposent à leur déplacement tous les agglomérés déjà refoulés dans ce dernier et que peut contenir celui-ci.
A partir de l'ordonnée 210 environ, le piston auxiliaire recule, actionné par sa came 22 et arrive en position haute à la hauteur de l'ordonnée 265 environ. A cet instant, le piston 10 obstruant à nouveau entièrement l'ouverture de charge et la matière ne pouvant plus s'é- chapper par celle-ci, les coquilles a, b sont actionnées par leur came 19 et s'écartent l'une de l'autre. Elles sont entièrement ouvertes lorsque le piston atteint l'ex- trémité de sa course de compression, c'est-à-dire l'or- donnée 360. A cet instant tous les organes de la presse sont de nouveau dans la position qu'ils occupaient à la hauteur de l'ordonnée o.
Le cycle décrit ci-dessus se répète indéfiniment, et au cours de chaque cycle un comprimé est refoulé dans le canal ajouré.
Les produits contenus dans le réservoir 14 sont donc comprimés une première fois par le piston auxiliaire, une seconde fois par la fermeture des coquilles et enfin une troisième fois par le piston principal et ensuite, les agglomérés subissent, pendant tout le temps de leur séjour dans le canal 34, une compression complémentaire. Dès lors, il est possible de fabriquer des briquettes dures, dont le volume est stable dans le temps, - ce qui évite un effri- tement et la désagrégation ultérieure des briquettes - avec des produits tels que des déchets de papier, des co-
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peau;:, etc., sans préparation préliminaire et sans adjonc- tion d'un liant quelconque.
Ces compressions successives sont nécessaires vu le grand écart de volume occupé par de tels produits à l'état comprimé et non comprimé.
Le réservoir 14 est de type connu, il comporte un fond 26 fixe, en colimaçon, traversé en partie par la vis 33, et des parois latérales 27 rotatives.
Une forme d'exécution de la presse, objet de l'invention a été décrite ici à titre d'exemple en réfé- rence au dessin schématique annexé, mais il est évident que tous les organes de transmission et de commande re- présentés et décrits peuvent être remplacés sans autre par leurs équivalents mécaniques connus de tout homme du métier.
On pourrait par exemple prévoir une partie mé- diane du cylindre de compression présentant plus de deux parties mobiles, l'une par rapport à l'autre et ces parties pourraient exécuter un mouvement de translation en va et vient. On pourrait aussi prévoir -Lui cylindre de compression ne comportant pas de parties extrêmes fixes. Dans ce cas, il est toutefois nécessaire de guider le piston 10 par un guide placé entre l'articulation 9 et le cylindre 11.