LU87678A1 - Procede et dispositif de deballage automatique d'echantillons metallurgiques - Google Patents

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DEBALLAGE AUTOMATIQUE D'ECHANTILLONS METALLURGIQUES

La présente invention concerne un procédé de déballage automatique d'échantillons métallurgiques prélevés dans un bain métallique et solidifiés entre deux coquilles fermées par un clip métallique et enrobées, au moins partiellement, dans du sable réfractaire et une capsule métallique. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

En métallurgie, notamment dans la métallurgie en poche, il est d'usage de prélever des échantillons de métal liquide, en vue de leur analyse pour connaître leur composition et déterminer la nature et la quantité des ajoutes métallurgiques. A cet effet, on plonge dans le bain liquide un dispositif de prise d'échantillons qui est constitué essentiellement par deux coquilles de formes complémentaires qui, appliquées l'une sur l'autre, définissent une cavité intérieure, en communication avec 1'extérieur à travers un canal défini par les deux manches des coquilles. Ces coquilles sont maintenues ensemble à l'aide d'un clip métallique élastique. Les manches des coquilles sont enrobés dans un sable réfractaire qui est entouré d'une capsule métallique, le tout se trouvant dans un tube en carton qui se consume partiellement au contact du métal en fusion. Lorsque ce dispositif est trempé dans le métal, le fond de la capsule disparaît par fusion et le métal liquide peut pénétrer dans la cavité définie par les deux coquilles. C'est ce métal qui, après solidification, sera soumis aux analyses. A cet effet, il est nécessaire de déballer les coquilles pour pouvoir extraire la pastille de l'échantillon de métal solidifié et l'expédier au laboratoire pour les analyses. Ces manipulations ont, jusqu'à présent, le plus souvent été effectuées manuellement. Ceci nécessite, bien entendu, de la main d'oeuvre qui, de surcroît, est exposée à des risques d'accidents étant donné que la température de l'échantillon à sa sortie du bain métallique est de l'ordre de 850°C.

Le but de la présente invention est d'automatiser la manipulation, notamment le déballage des échantillons métallurgiques en vue de pouvoir réduire la main d'oeuvre et diminuer les risques d'accidents.

Pour atteindre cet objectif, la présente invention propose un procédé de déballage automatique d'échantillons métallurgiques, qui est essentiellement caractérisé en ce qu'on soumet l'échantillon à des chocs mécaniques jusqu'à l'ouverture des coquilles et la libération de la pastille d'échantillon solidifiée et en ce que l'on sépare la pastille d'échantillon ainsi déballée des parties de son emballage automatiquement en fonction de leurs tailles respectives.

L'invention propose également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui est essentiellement caractérise par un caisson contenant un transporteur sans fin défilant en-dessous de déflecteurs successifs disposés à une distance déterminée au-dessus du transporteur, de manière à laisser passer ou dévier sélectivement les pièces détachées de l'échantillon brut, par une ouverture d'introduction des échantillons dans une chambre blindée du caisson, devant le premier déflecteur qui est conçu pour dévier les échantillons bruts non déballés vers un percuteur disposé à côté du transporteur et conçu pour projeter les échantillons sur le transporteur.

Le percuteur peut être un rotor à ailettes actionné par un moteur électrique.

Le premier déflecteur est, de préférence, conçu pour laisser passer toutes les pièces, à l'exception de l'échantillon brut non déballé de la capsule.

Le second déflecteur est, de préférence, conçu pour dévier les pastilles d'échantillons déballées vers une ouverture de sortie latérale du blindage et pour laisser passer les coquilles, le sable réfractaire et les clips qui sont déchargés en fin de transporteur.

Une trappe peut être prévue entre le transporteur sans fin et le percuteur, l'ouverture de cette trappe étant commandée par un détecteur du passage d'une pastille d'échantillon déballée dans l'ouverture de sortie.

D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description d'un mode de réalisation préféré, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

Les figures 1 et 2 montrent respectivement une vue de face et une vue latérale, partiellement en coupe, d'un échantillon métallurgique ;

La figure 3 représente schématiquement une coupe verticale longitudinale d'un dispositif selon la présente invention ;

La figure 4 représente une vue en plan du dispositif de la figure 3 et

La figure 5 représente schématiquement une coupe transversale suivant la ligne de coupe V-V sur la figure 4.

Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un échantillon brut, c'est-à-dire emballé tel qu'il se présente après avoir été sorti d'une poche métallurgique et avoir été débarrassé du tube en carton qui l'entourait lors de la prise d'échantillon. Cet échantillon 10, qui est représenté approximativement en grandeur nature est constitué essentiellement de deux coquilles plates 12, 14, de formes complémentaires qui, appliquées l'une sur l'autre, comme représenté sur la figure 2, définissent une cavité intérieure, non visible sur les figures. Cette cavité intérieure se prolonge, sous forme de canal à travers le manche 16. Les deux coquilles 12 et 14 sont maintenues ensemble, d'une part à l'aide d'un clip 18 et, d'autre part par du sable réfractaire 20 enrobant le manche 16 et entouré lui-même d'une capsule métallique 22. Lorsque cet échantillon 10 est trempé dans un bain métallique, le fond de la capsule 22 se consume par fusion, ce qui libère l’ouverture du canal à travers le manche 16. Le métal liquide peut, de ce fait, pénétrer dans la cavité formée entre les deux coquilles 12 et 14 et y former après solidification, une pastille métallique qui sera soumise à des analyses au laboratoire. Auparavant, il faudra déballer l'échantillon 10 représenté sur les figues 1 et 2 afin d’en dégager la pastille de métal.

A cet effet, l'invention propose un dispositif de déballage automatique tel que représenté sur le figures 3 à 5. Ce dispositif comporte un caisson blindé allongé 26 dans lequel est prévu un transporteur 28 sous forme d'une bande sans fin, tournant dans le sens de la flèche (voir figure 4) autour de deux rouleaux de renvoi entraînés par un moteur 30. La partie supérieure du caisson 26 comporte une ouverture 34 à travers laquelle les échantillons bruts 10 sont introduits sur le transporteur 28. Au-dessus du transporteur 28 sont prévus plusieurs, en l'occurrence deux déflecteurs verticaux, inclinés par rapport au sens de déplacement du transporteur 28. Comme le montre la figure 5, qui illustre dans la partie gauche le déflecteur 36 et dans la partie droite le déflecteur 38, ces déflecteurs 36 et 38 définissent avec le transporteur 28 des fentes de passage 40, 42 cette dernière étant plus petite que la fente 40 du déflecteur 36.

Le caisson 26 comporte par ailleurs, à la hauteur de l'ouverture 34, avant le premier déflecteur 36, un compartiment latéral 44 dans lequel est prévu un percuteur, par exemple un rotor à ailettes 46 actionné par un moteur électrique 48. Entre ce percuteur 46 et le plan supérieur du transporteur 28 se trouve une trappe escamotable 50.

Le déballage des échantillons 10 introduits par l'ouverture 34 s'effectue de la manière suivante : ces échantillons 10 tombent, suivant l'emplacement de l'ouverture 34, soit sur le transporteur 28, soit sur la trappe 50 en position fermée représentée en trait plein sur la figure 5. Ces échantillons 10 sont ensuite projetés, sous l'effet de la rotation du percuteur 46 contre la paroi du caisson et sous l'effet de ces chocs, l'échantillon s'ouvre par dégagement du clip 18 et effondrement du manchon de sable réfractaire 20, ce qui permet aux coquilles 12 et 14 de s'ouvrir et de libérer la pastille de l'échantillon. Si après cette première projection sous l'action du percuteur 46 l'échantillon 10 était toujours fermé, il serait dévié, à nouveau, par le déflecteur 36 vers le percuteur 46 car l'échantillon fermé est trop épais pour passer à travers la fente 40 définie entre le déflecteur 36 et le transporteur 28. Ces opérations se répètent jusqu'à l'ouverture des coquilles 12 et 14.

Une fois ouvert, l'épaisseur des coquilles 12 et 14, du clip 18 et de la pastille d'échantillon leur permet de passer à travers la fente 40 en-dessous du déflecteur 36, tandis que la capsule 22 est toujours retenue par le déflecteur 36. La fente 42 en-dessous du second déflecteur 38 est suffisamment petite pour retenir la pastille de l'échantillon, mais suffisamment grande pour permettre le passage des coquilles 12, 14, du clip 18, et du sable 28, ceux-ci étant déversés à la fin du transporteur 18 à travers une ouverture de sortie 56 du caisson 26. Les pastilles de métal destinées à l'analyse sont, par contre, déviées par le déflecteur 38 vers une ouverture de sortie latérale 58. Le passage d'une pastille dans cette ouverture 58 est détecté par un détecteur non représenté et connu en soi, qui commande, par exemple, par un relais temporisé l'ouverture de la trappe 50 qui est rabattue dans la position représentée en trait interrompu pour laisser tomber la capsule 22, déviée par le déflecteur 36, dans une ouverture 60 d'évacuation des capsules.

Claims (6)

1. Procédé de déballage automatique d'échantillons métallurgiques prélevés dans un bain métallique et solidifiés entre deux coquilles fermées par un clip métallique et enrobées, au moins partiellement, dans du sable réfractaire et une capsule métallique, caractérisée en ce qu'on soumet l'échantillon à des chocs mécaniques jusqu'à l'ouverture des coquilles et la libération de la pastille de l'échantillon et en ce que l'on sépare la pastille d'échantillon ainsi déballée des parties de son emballage automatiquement en fonction de leurs tailles respectives.

2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par un caisson (26) contenant un transporteur sans fin (28) défilant en-dessous de déflecteurs successifs (36, 38) disposés à une distance déterminée au-dessus du transporteur (28) de manière à laisser passer ou dévier sélectivement les pièces détachées de l'échantillon brut (10), par une ouverture (34) d'introduction des échantillons dans une chambre blindée du caisson (26) devant le premier déflecteur (36) qui est conçu pour dévier les échantillons bruts non déballés (10) vers un percuteur (46) disposé à côté du transporteur (28) et conçu pour projeter les échantillons sur le transporteur (28).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le percuteur est un rotor à ailettes (46).

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier déflecteur (36) est conçu pour laisser passer toutes les pièces à l'exception de l'échantillon brut non déballé (10) et de la capsule (22).

5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second déflecteur (38) est conçu pour dévier les pastilles d'échantillons déballées vers une ouverture de sortie latérale (58) du blindage (26) et pour laisser passer les coquilles (12, 14), le sable réfractaire et les clips (18) qui sont déchargés en fin de transporteur.

6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par une trappe (50) prévue entre le transporteur (28) et le percuteur (46) et dont l'ouverture est commandée par un détecteur du passage d'une pastille d'échantillon déballée dans l'ouverture de sortie (58).