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La récupération de déchets de métal requiert tout d'abord un triage très poussé des déchets de métal d'après leur grandeur et leur structure. Le concassage des déchets de métal qui intervient à la suite du triage est opéré au moyen de machines diverses adaptées à chaque catégorie distincte des déchets de métal triés préalablement. Ces machines sont choisies en fonction de la grandeur et de la struc ture de chaque catégorie de déchets de métal. Le triage même constitue une opération très onéreuse et qui, par surcroît, nécessite beaucoup le temps. Mais jusqu'à présent, il n'était pas possible de renoncer au triage du fait qu'il n'existait aucune machine à même de couper des déchets de métal non triés.
C'est précisément la mise au point d'une telle machine qui fait l'objet de la présente invention.
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La cisaille pour déchets de métal conçue suivant l'invention se distingue essentiellement par le fait qu'elle comporte devant le plan de coupe plusieurs pilons disposés cote à cote et dont chacun dispose d'une commande qui lui est affectée distinctement. Ces pilons sont abaissés sous pression sur les déchets de métal amenés en-dessous de la surface de face des pilons, dans le but d'écraser ainsi les déchets de métal.
Vu que chaque pilon dispose d'une commande indépendante de celle des autres pilons, l'écrasement des déchets de métal réalisé par chaque pilon distinct est fonction de la pression qu'il exerce et de la résistance que lui opposent dans le sens contraire les déchets de métal..De cette façon, le champ d'écrasement prévu- devant la zone de coupe est divisé%-en autant de sections qu'il y a de pilons et l'écrasement réalisé dans chaque section distincte n'est pratiquement pas influencé par ce qui se passe dans les autrès sections.
Si <$pno l'une ou l'autre des sections est alimentée en déchets de métal qui opposent une forte résistancos à la pression du pilon qui, de ce fait, ne s'abaisse que dans une mesure réduite, cet état de choses n'a aucune incidence sur le pilon voisin, sous la surface de face duquel on a amené par .exemple des déchets de métal plus compressibles et qui,exigent un abaissement plus profond du pilon pour réaliser leur écrasement sous forme d'une masse présentant la compacité requise.
Une fois que les déchets de métal ont ainsi été écrasés sous forme d'une masse compacte, le pilon remonte vers le haut, après quoi la masse compacte des déchets de métal est amenée dans la zone de coupe pour être coupée.
Une commande mécanique des pilons ne permettrait pas à ceux-ci de développer une force élevée sur une grande course et en outre, il ne serait pas possible ainsi de régler individuellement l'action des pilons lors de l'écrasement des déchets de métal. Pour ces raisons, l'invention prévoit une commande hydraulique tant pour les pilons que pour le
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tranchant. En ce qui concerne la commande hydraulique des pilons il est judicieux de faire en sorte que chaque pilon distinct forme lui-même le poussoir. De cette manière, le point de sortie où la tige de piston débouche du cylindre ne se trouve pas à proximité des déchets de métal, qui ne risquent donc pas de détériorer la tige de piston.
Il est avantageux de prévoir devant les pilons une plaque protectrice qui protège dans leur position d'élévation les pilons contre les déchets de métal stockés devant la zone d'écrasement ou amenés 4ans la zone d'écrasement.
L'arête inférieure de cette plaque protectrice peut présenter une surface inclinée de guidage facilitant l'amenée des déchets de métal dans la zone d'écrasement.
Dans le but de réaliser une économie d'énergie, la course tout entière du tranchant et, le cas échéant, aussi celle des pistons, est réglable. Ce réglage permet de gagner du temps et de réaliser une économie d'énergie de commande chaque fois que l'épaisseur de la couche de déchets de métal Ú trancher est relativement faible.
Il est certes possible de laisser s'écouler un certain laps de temps entre l'écrasement et le découpage des déchets de métal au moyen de la cisaille conçue suivant l' invention. Mais il est plus avantageux de réaliser l'abais- sement simultané'des pilons et du tranchant et de faire en sorte que le tranchant tranche ce faisant des déchets de métal écrasés lors d'un pressage préalable, alors que simultanément, les pilons écrasent la quantité de déchets de métal qui est appelée à être tranchée lors de la prochaine coupe.
Afin de réduire dans toute la mesure du possible la dépense d'énergie de commande, il est judicieux d'exploiter la force de pesanteur pour réaliser l'abaissement du tranchant et des pilons jusqu'au contact avec les déchets de métal et de ne faire intervenir la commande proprement dite
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que lorsque le tranchant et les pilons sont déjà entrés en contact avec les déchets de métal. D'autre part, on réalise une économie de liquide hydraulique en prévoyant pour le tranchant une commande hydraulique à deux étages de pression dont l'étage le plus bas est toujours mis en action le premier, quitte à faire intervenir l'étage supérieur si la pression s'avère insuffisante pour réaliser la coupe.
La machine suivant l'invention fournit des tronçons relativement longs de déchets de métal écrasés sous forme de masse compacte.. Ces tronçons ne sont pas trop longs pour un traitement ultérieur- dans des fours Siemens-Martin, mais cela peut être le cas lorsqu'il- s'agit de les traiter au four électrique. Pour cette raison, la cisaille suivant 1" invention peut, selon une autre caractéristique de l'inven- tion,,-être dotée d'une seconde cisaille d'une largeur plus faible et qui,, elle, coupe les tronçons relativement longs dans une direction transversale par rapport au plan de coupe de l'autre cisaille.
A cet effet, un convoyeur qui se meut parallèlement au plan de coupe de la première cisaille peut être disposé derrière celle-ci pour amener à la seconde cisaille les tronçons encore trop longs.., Ce convoyeur, bande transporteuse par exemple, est actionné de préférence par une commande à renversement de marche, afin que le cas échéant, le convoyeur puisse convoyer les tronçons fournis par la première cisaille vers la seconde cisaille aussi bien que dans une direction opposée, pour autant que le traitement des déchets de métal n'exige pas un concassage plus prononcé. Entre le convoyeur et la seconde cisaille, il y a lieu de prévoir éventuellement un couloir oscillant.
Le dispositif pour l'amenée des déchets de métal est constitué judicieusement par une rigole disposée devant les pilons et dans laquelle peut se mouvoir un pilon transporteur qui fait avancer pas à pas les déchets de métal dans la zone d'écrasement. Il est judicieux de faire en
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sorte que tant la course totale du pilon transporteur que la course distincte qu'il exécute pour faire avancer pas à pas les déchets de métal, puissent être réglées. En effet, le réglage de la course totale permet de réaliser une économie d'énergie de commande et de gagner du temps toutes les fois que la quantité des déchets de métal est relativement faible. De son côté, le réglage des courses distinctes permet une meilleure adaptation suivant le genre des déchets de métal à traiter dans chaque cas particulier.
La rigole est alimentée de préférence par une benne basculante disposée à côté de la rigole et qui déverse les déchets de métal dans la rigole quand le pilon transporteur a été ramené en arrière.
Grâce à une conception spéciale de la commande du tranchant, le choc qui intervient au terme de chaque coupe du fait que la résistance à la coupe tombe à zéro à ce moment-là, est annihilé en maintenant également sous pression pendant l'abaissement du tranchant le cylindre hydraulique qui sert à ramener dans sa position supérieure ce même tranchant. En d'autres termes ;l'influence exercée sur le tranchant par sa commande est maintenue jusqu'au delà du terme de la coupe. De la sorte, le tranchant adopte sans à-coup et sans subir une-accélération exagérée de sa vitesse sa position finale dès que cesse la résistance à la coupe.
Tous les détails complémentaires concernant l'invention ressortent de la description ci-après en combinaison avec le dessin, qui représente un modèle d'exécution.
Sur le dessin :
La figure 1 montre une vue en plan de la cisaille pour déchets de métal.
La figure 2 montre partiellement une vue latérale et partiellement une coupe longitudinale suivant le tracé II-II de la figure 1.
La figure 3 représente une coupe suivant le tracé III-III de la figure 2.
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La figure 4 montre, partiellement en coupe, une vue perspective de la cisaille en direction de la flèche VI de la figure 2.
La figure 5 montre en vue latérale et en direction de la flèche V de la figure 2, une cisaille supplémentaire.
La figure 6 représente une coupe suivant le tnacé VI-VI de la figure 4.
La figure 7 représente à une échelle agrandie une section de la coupe suivant la figure 2.
Les éléments de la cisaille représentée à titre d'exemple dans le dessin qui sont situés, eux, devant la zone de coupe, sont constitués essentiellement 'par une rigole 10 dans laquelle peut se mouvoir en direction longitudinale un pilon transporteur 11. Ce pilon transporteur 11est actionné par une commande hydraulique dont seule la tige de piston 12 est visible dans la figure 1. Sur l'un des côtés de la rigole 10 est disposée une benne basculante 13, laquelle est pivotable autour d'un axe 14 (voir figure 3). Cette benne basculante 13 est remplie de déchets de métal tant que la cisaille est en service.
Dès que la rigole 10 est vide et le pilon transporteur 11 amené dans sa position arrière, la benne basculante 13 est basculée dans la position 13' ébauchée par un tracé alternativement ponctué et rayé dans la figure 3, position dans laquelle le contenu de la benne est déversé dans la rigole 10. La benne basculante 13 est basculée par un poussoir hydraulique 15.
Dans la zone de coupe est disposé un tranchant inférieur 16 qui est fixe, alors qu'un tranchant supérieur 18, fixé à un montant transversal 17, peut, lui, être décalé verticalement. Le montant transversal 17 est guidé aux points 19. A la commande dans la direction de coupe du tranchant supérieur 18 servent deux cylindres hydrauliques 141 et 142 équipant la charpente 20, ainsi que les pistons 143 et 144 affectés au montant transversal 17. Au terme de la
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coupe, le tranchant exécute son mouvement de rappel sous l'effet exercé par les deux cylindres 145 et 146 équipant la charpente 20, ainsi que par les deux pistons 147 et 148 affectés au montant transversal 17. La. surface effective des pistons 147 et 148 est beaucoup plus petite que celle des pistons 143 et 144.
A proximité immédiate du plan de coupe 21 sont disposés en avant quatre pilons 22,23, 24 et 25 qui peuvent être abaissés sur les déchets de métal avancés par le pilon,, transporteur 11 jusqu'à ce que la surface de face 26 de ces pilons vienne heurter les déchets de métal. Chacun de ces pilons 22, 23, 24 et 25 dispose d'une commande propre,' à savoir d'une commande hydraulique. A eux quatre, les pilons disposés à un très faible écartement les uns des autres et qui présentent un profil rectangulaire en coupe transversale, forment entre la rigole 10 et le plan de coupe des tranchante 16 et 18 une paroi qui est mobile en direction verticale.
Comme le montre la figure 2 en ce qui concerne le pilon 23, tous les pilons sont conçus eux-mêmes comme cylindres, dont l'espace interne est divisé par un piston 28 en deux compartiments 29 et 30. Le piston 28 est disposé à l'extrémité inférieure d'une tige de piston 31, laquelle est rendue étanche envers le cylindre au point 32 et fixée au bâti de la machine au point 33. L'on fait intervenir une pression dans le compartiment inférieur 29 lorsque le cylindre s'est abaissé afin d'écraser les déchets de métal amené" en-dessous. La remontée s'opère en établissant une commu- nication entre le compartiment inférieur et la sortie, alor. que le compartiment supérieur 30 est soumis à pression ce faisant,.
Au-devant et à un très faible écartèrent des pilons 22 jusqu' à 25 est disposée une plaque protectrice 175s'étendant sur toute la largeur de la zone d'écrasement et dont l'arête inférieure coïncide approximativement avec les arê-
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tes inférieures des pilons dans la position d'élévation de ceux-ci. Le rôle dévolu à la pla- ue protectrice 175 consiste à empêcher que les déchets de métal accumulés dans la rigole 10 ne viennent accidentellement en contact avec les pilons, et surtout à empêcher une pénétration des déchets de métal dans les fentes très étroites qui subsistent entre les pilons.
Afin de faciliter l'amenée des déchets de métal dans la zone d ornement, surtout lorsque la rigole est
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tout à feit t x:a.: =, ,< la plaque protectrice 175 présente à son arête inférieure un plan incliné 176.
Derrière le plan de coupe 21 est prévue une bande transporteuse 34 qui entraîne'les tronçons de déchate de
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métal découpés .;¯. le trancil-.n; 13. La direction de mouvement de la bande transporteuse 34 est parallèle au plan de coupe 21, c'est-à-dire que la bande transporteuse 34, actionnée par un moteur 35, entraîne les tronçons de déchets de métal dans la direction de leur surface longitudinale . A l'une des extrémités de la bande transporteuse 34 est prévu un couloir oscillant 36 au moyen duquel les tronçons de déchets de métal sont amenés à une deuxième cisaille 37 d'une conception appropriée.
Cette deuxième cisaille 37 coupe, elle, les tronçons de déchete de métal dans une direction transversale par rapport à la direction de coupe des tranchants 16 et 18. Les tronçons plus petits obtenus de la sorte peuvent par exempl eêtre fondus aans un four électrique. Ta commande du moteur 25 ent réversible, ce qui permet de renoncer à un concassage plus prononcé etd'orienter les tron- çons de déchets de métal du coté opposé par rapport à la cisaille 37, par exemple si les tronçons de déchets de métal
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do; ven subir un trr1.l terr.ont ultérieur un four SiemensIiîarti n.
Les différentes C'.OUI!W Ullf';e 'in 1'; cisaille pour déchets de filé 1;;'1 peuvent L': couplées ou r3!n,jr.ajl ,j, tlnt: commande auto-'
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matique dans le but de réaliser les différentes phases du cycle opératoire d'une manière qui soit largement indépendante de toute intervention manuelle.
La description ci-après du fonctionnement de la cisaille conçue suivant l'invention se limite à l'essentiel, qu'une commande automatique soit prévue ou non:
Une fois que la rigole 10 est remplie de déchets de métal, le pilon transporteur 11 est avancé sur une certaine longueur qui, elle, est fonction de la nature et de la'struc' ture des déchets de-métal mais qui ne dépasse pas, en règle générale, l'épaisseur présentée dans la direction d'avancement par lespilons 22 jusqu'à 25.A la suitede l'avancement du pilon transporteur 11 intervient l'abaissement des pilons 22 jusqu'à 25 et du tranchant 18. Les pilons écrasent sous une pression considérable les déchets de métal contre lesquels ils se pressent et transforment ces déchets en une masse plus ou moins compacte.
Vu que les commandes des quatre pilons sont indépendantes les unes des autres, qu'il n'y a pas' similitude des mouvements,chaque pilon se presse, sous l'effet de la pression hydraulique à laquelle il est exposé, contre et dans les déchets de métal jusqu'à une profondeur qui est fonction de la résistance opposée à cet enfoncement par les déchets de métal situés en-dessous du pilon.
Au terme de leur enfoncement dans les déchets de métal, les quatre pilons adopteront donc en règle générale des positions diverses, montrées à titre d'exemple dans la figure 3' Ainsi donc, un enfoncement relativement peu profond du pilon 25 pu/, exemple n'a aucune incidence sur la. position finale qu'adoptera par exemple le pilon 24. Indé- pendamment de la résistance éprouvée par le pilon 25, le pilon 24 s'enfoncera, lui, dans les déchets de métal jusqu'à une profondeur qui est exclusivement fonction de la résistance qu'il éprouve lui-même en sa qualité de pilon voisin du pilon 25. De cette manière, l'on réalise sur tout
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le profil transversal un écrasement hautement uniforme des décnets de métal qui sont amalgamés en une masse compacte et cohérente.
Au cours de cette phase opératoire, le tranchant 18 n'entre pas encore en action, car les déchets de métal n'ont pas encore été amenés dans la zone de coupe. Ce n'est qu'à la suite de la remontée des pilons et d'une nouvelle pro- gression imprimée aux déchets de métal par le pilon trans- porteur 11 que les déchets de métal parviennent de la zone d'écrasement dans la zone de coupe, où le tranchant 18 dé- coupe des tronçons relativement étroits mais longs, qui sont convoyés de la façon décrite plus haut par la bande transport teuse 34.
Une fois que la rigole 10 est vidée de son contenu au terme de plusieurs coupes, le pilon transporteur 11 est ra- mené en arrière, après quoi la rigole 10 est remplie à nou- veau de déchets de métal par la benne basculante 13.
Une cisaille du modèle décrit à titre d'exemple et représentée dans le dessin, cisaille qui comporte quatre pi- une lons disposés devant le plan de coupe, peut avoir/largeur de coupe d'environ deux mètres, le terme "largeur" de coupe s'appliquant ce faisant à la longueur effective présentée par le tranchant de la cisaille. L'épaisseur normale des pilons en direction de l'avancement des déchets de métal se situe aux environs de 0,6 mètre. Afin d'éviter des inter- ruptions fréquentes dans le service, la rigole 10 peut at- teindre une longueur d'environ 12 mètres. De même, la surface d'écrasement des déchets de métal par les pilons 22 jusqu'à 25 peut être relativement; grande.
Dans le cas d'une machine aux dimensions qui viennentd'être indiquées, la course des pilons peut atteindre environ 1,2 mitre, alors que la course du tranchant peut être l'égèrement supérieure. mais comme il n'est pas nécessaire d'exploiter conatamentla course total des dispositifs sont prévus pour raccourcir la course, par exemple sous forme de contets d'axtrémité se prêt int à un
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réglage.
Des expériences ont prouvé qu'en règle générale, des pilons 22 jusqu'à 25 exerçant chacun une pression de 100 tonnes sur les déchets de métal répondent parfaitement aux nécessités pratiques. La force requise pour le découpage des déchets de métal écrasés préalablement par les pilons est de l'ordre de 1000 jusqu'à 1500 tonnes en règle générale. Dans de nombreux cas,une force bien inférieure,plus faible de moitié environ, est toutefois déjà suffisante, de sorte que la pression maximum peut être réservée pour les cas où la coupe s'avère impossible en ne faisant intervenir que la pression réduite.
Dans le but de réduire autant que possible la dépense d'énergie de commande et de liquide hydraulique,l'affaissement des pilons 22 jusqu'à 25 et du tranchant 18 jusqu'à ce qu'ils heurtent les déchets de métal s'opère en exploitant exclusivement ce faisant le force de la pesanteur. Ce n'est qu'après coup que les cylindres de commande sont mis en action.
Lors de l'écrasement par les pilons 22 jusqu'à 25, les déchets de métal sont pressés contre les parois qui délimitent latéralement la zone occupée par les pilons. Comme le montre la figure 6, ces parois 38 sont disposées sur un plan légèrement incliné, ce qui fait qu'en coupe transversale, l'ouverture par laquelle les déchets de métal parviennent de la rigole 10 dans la zone de coupe 21 s'élargit à La manière d'un entonnoir. La pression contraire exercée sur les déchets de métal par les surfaces desparois inclinées 38 est donc une force qui se manifeste dans la direction de la progression des déchets de métal et qui compense partiellement les forces qui, elles,coincent les déchets de métal. Grâce à cet effet exercé par les parois inclinées 38, l'avancement des déchets de métal n'exige qu" une énergie réduite.
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Afin de réaliser une coupe d'étirage évitant que la pression dé coupe ne presse vers : extérieur les déchets de fnétal,le tranont supérieur 18 est incurvé à la manière d'un toit (voir figure 4). Il est avantageux de faire en sorte que l'angle dinclinaison des arêtes des deux moitiés 118 et 218 du tranchant par rapport au tranchant inférieur, soit relativement grand. Mais dans ce cas, les déchets de métal sont enclins à s'effacer latéralement pour se soustraire à la pression de coupe. Pour remédier à cette tendance, le fond 39 qui prolonge le fondas la rigole est muni d'encoches 140.
Ces encoches présentant un profil triangu laire en coupe verticale transversalement par rapport à la direction d'avancement des déchets de métal, ont leur profondeur maximum là où le tranchant inférieur 16 circonscrit le fond 26. Cette profondeur diminue uniformément dans la direction contraire à l'avancement des déchets de métal (voir figures 6'et 7). Pendant la coupe, les déchets de métal sont pressés dans les encoches 140 par le tranchant supérieur 18, ce qui les empêche de s'effacer latéralement.
Le porte-tranchant 17 est prolongé latéralement par deux listeaux de guidage 117 qui, lorsque le tranchant supérieur 18 adopte sa position d'élévation, s'étendent jusqu'en-dessous du plan horizontal qui, lui, traverse l'arête du tranchant inférieur 16. Les surfaces internes des listeaux de guidage 117 prolongent les parois latérales 120 de la charpente 20 et réalisent une transition lisse vers les parois 220 élargies en forme d'entonnoir. En outre, les listeaux de guidage 117 protègent le porte-tranchant 17 contre un contact avec les déchets de métal.
En ce qui concerne la figure 6, les pilons 22 jusqu'à 25 sont supposés dans leur position d'abaissement, raison pour laquelle ils sont montrés en coupe. Les hachures entrecroisées 16 ne désignent pas une surface de coupe, mais sont destinées à mieux faire apparaître le tranchant inférieur.
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Le porte-tranchant 17 est guidé en outre.par un pis- ton de guidage 121, lequel est relié au porte-tranchant 17 par l'intermédiaire d'une tige '123, articulée au point 122.
Le piston de guidage 121 est décalable dans une glissière 124.
Afin de réaliser une économie d'énergie de commande et d'abaisser ainsi dans toute la mesure du possible les frais de'service, l'invention prévoit des dispositifs per- mettant de réduire la course du tranchant supérieur ainsi que les courses des.pilons d'écrasement. De cette manière, l'on peut renoncer à une course maximum du tranchant et des pilons chaque fois qu'il s'agit de'couper des quantités re lativement faibles de déchets de métal. Les dispositifs prévus à cet effet suivant l'invention sont constitués par des contacts d'extrémité 107 et 108 disposés alternative- ment. Les interrupteurs 107 qui règlent la course du tran- chant sont actionnés par une came 109 qui est reliée par l'intermédiaire d'une tige 110 au porte-tranchant 17.
De la même manière, les contacts d'extrémité 108 sont action- nés par une came 111 présentée par une tige 112 qui est re- liée au pilon 22. Les autres pilons peuvent eux- ausi être munis de tels contacts d'extrémité.
C'est toujours le contact d'extrémité supérieur qui est efficace lorsque la course maximum est exploitée. Ce contact interrompt alors la commande dès que la position supérieure extrême est atteinte. Pour réduire la course, il suffit de permuter et de régler la commande au moyen de l'un des contacts d'extrémité disposés plus bas.
Le pilon transporteur 11 peut être équipé lui aussi de contacts d'extrémité à la manière des pilons d'écrase- ment, afin qu'il ne soit pas nécessaire de la ramener dans sa position finale extrême toutes les fois que la quantité de déchets de métal est relativement faible. Ces contacts ne sont toutefois pas représentés dans le dessin.