La présente invention se rapporte à un procédé pour empiler des anodes épuisées, qui comportent une plaque électrolytique épuisée et une paire d'oreilles de suspension et qui sont suspendues verticalement par leurs oreilles à des crochets, suivant lequel procédé les anodes épuisées sont, l'une après l'autre, d'abord soulevées des crochets par leurs oreilles et ensuite amenées de leur position verticale dans une position sensiblement horizontale.
Un tel procédé est décrit dans la demande de brevet WO 83/02289, plus particulièrement à la page 13, dernier paragraphe. Dans ce procédé connu, on déplace horizontalement les anodes, que l'on a amenées dans la position sensiblement horizontale, on soulève les anodes déplacées tout en les maintenant dans une position sensiblement horizontale, on tourne les anodes soulevées alternativement 90° et - 90° autour d'un axe vertical, on soulève les anodes tournées et on les déplace, toujours en les maintenant dans une position sensiblement horizontale, vers un endroit où on les dépose l'une sur l'autre. On obtient ainsi une pile dans laquelle l'orientation d'une anode est l'inverse de l'orientation de l'anode précédente et de l'anode suivante, c'est-à-dire une pile stable. Il est évident qu'une telle pile est beaucoup plus stable qu'une pile, dans laquelle toutes les anodes ont la même orientation, étant donné que la plaque électrolytique épuisée d'une anode épuisée est plus mince que ses oreilles de suspension. Ce procédé connu présente l'inconvénient de . requérir un grand nombre d'étapes pour arriver à une pile stable et, par conséquent, un appareil compliqué pour sa mise en oeuvre. Il requiert en outre une aire de travail importante pour sa mise en oeuvre.
Le but de la présente invention est de fournir un procédé tel que défini ci-dessus, qui évite les inconvénients du procédé connu.
Dans le procédé de l'invention
La présente invention se rapporte également à un appareil pour empiler des anodes épuisées, qui comportent une plaque électrolytique épuisée et une paire d'oreilles de suspension et qui sont suspendues verticalement par leurs oreilles à des crochets, cet appareil comprenant des moyens de décrochement et de rotation adaptés à soulever les anodes épuisées des crochets par leurs oreilles, à tourner les anodes soulevées de manière à les amener de leur position verticale dans une position sensiblement horizontale, et à lâcher les anodes tournées.
Un tel appareil est décrit dans la demande de brevet WO 83/02289 précité. Cet appareil connu comprend, outre les moyens de décrochement et de rotation susdits, une paire de chaînes transporteuses, une table tournante et un dispositif empileur. Les moyens de décrochement et de rotation déposent les anodes sur les chaînes transporteuses, en les amenant dans la position sensiblement horizontale susdite. Les chaînes transporteuses déplacent les anodes déposées jusqu'au-dessus de la table tournante. La table tournante soulève les anodes et les tourne alternativement 90° et - 90°. Le dispositif empileur soulève les anodes de la table tournante, les déplace et les dépose l'une sur l'autre pour former une pile stable. Un composant essentiel des moyens de décrochement et de rotation est formé par des éléments pour soutenir la plaque de l'anode pendant que celle-ci est amenée dans la position sensiblement horizontale. Ces éléments de soutien peuvent aller d'une position de repos à une position de travail et vice versa. Ces éléments de soutien doivent passer, en position de travail, entre les deux chaînes transporteuses au moment où les moyens de décrochement et de rotation déposent une anode sur ces chaînes, et ils doivent repasser entre les chaînes, en position de repos, au moment où les moyens de décrochement et de rotation se relèvent pour aller décrocher l'anode suivante. Puisque la distance entre les deux chaînes est limitée par les dimensions des anodes, les éléments de soutien ont nécessairement des dimensions réduites et, par conséquent, un champ d'action limité. Dès lors, cet appareil connu est incapable de traiter des anodes, dont la plaque est épuisée à un tel point que sa surface est sensiblement plus petite que la surface de la plaque neuve dont elle provient, étant donné que de telles anodes ne présentent pas des points d'appui pour les éléments de soutien susdits. De telles anodes ne pourraient d'ailleurs pas être portées par les chaînes transporteuses. Cet appareil connu présente en outre l'inconvénient d'être compliqué et encombrant et de requérir un investissement important.
Le but de la présente invention est de fournir un appareil tel que défini ci-dessus, qui évite les inconvénients de l'appareil connu.
L'appareil de l'invention est caractérisé en ce que
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description, données ci-après à titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessins ci-annexés, d'un procédé et installation pour laver et empiler des anodes épuisées, dans lesquels est incorporée une forme de réalisation du procédé et appareil suivant l'invention.
Dans les différentes figures les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
L'installation représentée à la figure 1 comprend un monorail 1 sans fin, muni d'un nombre de chariots 2 à entraînement et commande individuels. Le monorail 1 dessert successivement :
Les piles d'anodes 9 formées au poste d'empilement 7 sont évacuées en 10, et les piles 11 formées au poste 8 en 12.
Comme montré à la figure 3, une anode épuisée 13 est constituée d'une plaque de métal épuisée 14 munie de deux oreilles de suspension 15. Le bord supérieur de la plaque 14 et les oreilles de suspension 15, qui n'ont pas été immergés dans l'électrolyte pendant l'électroraffi- nage de l'anode originale (voir lignes pointillés) dont l'anode épuisée 13 constitue le déchet, sont naturellement beaucoup plus épais que le reste de la plaque épuisée 14. La plaque 14 d'une anode épuisée 13 peut être aussi grande que la plaque de l'anode originale, mais elle peut également être plus petite, comme montré à la figure 3, ou même beaucoup plus petite que celle de l'anode originale. Les plaques 14 des anodes épuisées 13 peuvent donc présenter des dimensions très différentes. Dans la présente demande de brevet on considère comme axe horizontal médian d'une anode originale ou anode neuve l'axe 16 qui est situé dans le plan de l'anode neuve à une distance égale D du sommet de ses oreilles et du bord inférieur de sa plaque électrolytique (voir figure 3).
Le poste de chargement 3, montré à la figure 2, comprend une paire de chaînes transporteuses 17 munie d'un moteur non représenté faisant avancer les chaînes pas à pas dans le sens de la flèche 18. Les anodes épuisées 13 à laver venant de la salle d'électrolyse sont déposées en groupe par un palonnier 19 sur la paire de chaînes 17, qui amène les anodes 13 jusqu'à un dispositif transbordeur à balancier (« walking beam ») 20. Ce dernier soulève les anodes 13 une à une des chaînes 17 et les suspend aux crochets 21 (voir figures 3 et 4) des chariots 2, qui les amènent individuellement au poste de lavage 4.
Le poste de lavage 4 est analogue au poste de lavage pour paires de cathodes, qui est décrit dans la demande de brevet WO 83/02289 précitée et qu'il faut simplement dédoubler pour arriver au présent poste de lavage 4. Ce poste de lavage 4 comprend donc un compartiment de lavage 22 et un compartiment de rinçage 23 munis de gicleurs 24.
Le poste de contrôle 5 comprend des moyens 25, par exemple des moyens opto-électroniques, pour vérifier si la plaque 14 de l'anode 13 comprend les points d'appui nécessaires à son traitement ultérieur au poste d'empilement 7 ou 8.
Le poste de déchargement 6 comprend des moyens, par exemple un dispositif transbordeur à balancier 26 (« walking beam »), pour. décrocher des chariots 2 les anodes 3 dont la plaque 14 manque les points d'appui nécessaires à leur traitement ultérieur au poste d'empilement 7 ou 8.
Comme montré aux figures 5 à 7, le poste d'empilement 7 comprend :
Les moyens de transport 28 comprennent un bâti 31 monté sur un pied 32. Le bâti 31 comprend deux montants 33 ayant un profil en forme de I et constituant un chemin de roulement 34 vertical pour les roues 35 d'un chariot 36. Le chariot 36 est actionné par la tige 37 du cylindre 38. Au chariot 36 est fixée une fourche 39 dont les jambes 40 et 40' portent les moyens de décrochement et de rotation 27.
Les moyens de décrochement et de rotation 27 comprennent une palanche 41 formée par deux poutres 42 et 42' ayant un profil en forme de U et par une traverse 43. A la poutre 42 est fixé un pivot 44 qui s'étend à travers l'extrémité de la jambe 40 de la fourche 39. Le pivot 44 peut être accouplé à et découplé d'un dispositif d'accouplement 45, par exemple un dispositif d'accouplement électromagnétique. Le dispositif d'accouplement 45 est relié à la tige d'un cylindre 46. Ce cylindre 46 est monté sur la jambe 40 de la fourche 39. Lorsque le pivot 44 est découplé du dispositif d'accouplement 45, il peut tourner librement. Lorsque le pivot 44 est accouplé au dispositif d'accouplement 45 et que l'on fait sortir la tige du cylindre 46, le pivot 44 effectue, ensemble avec la palanche 41, une rotation de 90° dans le sens des aiguilles de l'horloge. Lorsqu'on fait ensuite rentrer la tige du cylindre 46, le pivot 44 effectue, ensemble avec la palanche 41, une rotation de 90° dans le sens inverse. A la poutre 42' est fixé un pivot 44', qui est en ligne avec le pivot 44 et qui s'étend à travers l'extrémité de la jambe 40' de la fourche 39. Le pivot 44' peut être accouplé à et découplé d'un dispositif d'accouplement 45'. Le dispositif d'accouplement 45' est relié à la tige d'un cylindre 46'. Ce cylindre 46' est monté sur la jambe 40' de la fourche 39. Lorsque le pivot 44' est découplé du dispositif d'accouplement 45', il peut tourner librement. Lorsque le pivot 44' est accouplé au dispositif d'accouplement 45' et que l'on fait sortir la tige du cylindre 46', le pivot 44' effectue, ensemble avec la palanche 41, une rotation de 90° dans le sens des aiguilles de l'horloge. Lorsqu'on fait ensuite rentrer la tige du cylindre 46', le pivot effectue, ensemble avec la palanche 41, une rotation de 90° dans le sens inverse. Il va de soi que le pivot 44' doit être découplé du dispositif d'accouplement 45' au moment où le cylindre 46 travaille et que le pivot 44 doit être découplé du dispositif d'accouplement 45 au moment où le cylindre 46' travaille.
Dans la poutre 42 de la palanche 41 sont montés un crochet 47 et une fourche 48 mobiles. Ce crochet 47 et cette fourche 48 peuvent être amenés d'une position de repos, montrée en lignes pointillées à la figure 8 et en lignes pleines à la figure 9, dans une position de travail, montrée en lignes pleines à la figure 8 et en lignes pointillées à la figure 9. L'arrière de la fourche 48 est rigidement fixé à une ailette 49, qui pivote sur un pivot fixe 50 et qui est relié en 51 à la tige d'un cylindre 52. La partie supérieure du crochet 47, qui se termine par une paire de'dents 53, est reliée en 54 par un accouplement articulé à un pivot fixe 55, tandis que sa partie inférieure est reliée par un pivot 56 à l'ailette 49. Le crochet 47 et la fourche 48 sont en position de repos, lorsque la tige du cylindre 52 est rentrée (voir figure 9), et en position de travail, lorsque la. tige du cylindre 52 est sortie (voir figure 8). La poutre 42' de la palanche 41 porte également un crochet 47', se terminant en une paire de dents 53' (voir figure 6), et une fourche 48' ainsi que les éléments nécessaires à leur actionnement, l'ensemble étant l'image réfléchie de ce qu'on vient de décrire au sujet du crochet 47 et de la fourche 48. La palanche 41 et son système de rotation sont conçus de manière que, lorsqu'une anode neuve est suspendue par ses oreilles aux crochets 47-47' en position de travail, l'axe de rotation 80 de la palanche coïncide sensiblement avec l'axe horizontal médian de l'anode neuve.
Les moyens d'empilement 29 comprennent un bâti 57 ayant deux paires de montants 58 et 58'. La paire de montants 58 est munie d'un chemin de roulement pour les roues 59 d'un chariot 60. La paire de montants 58' est munie d'un chemin de roulement pour les roues 59' d'un chariot 60'. Les chariots 60 et 60' sont reliés entre eux par une première paire de chaînes 61 et une seconde paire de chaînes 62. Les chaînes 61 vont du chariot 60' au chariot 60 en passant autour des rouleaux 63, 64 et 65, tandis que les chaînes 62 le font en passant autour des rouleaux 66, 63 et 64 (voir figures 6 et 7). La longueur des chaînes 61 et 62 est telle que les chariots 60 et 60' se trouvent à tout instant au même niveau. Le chariot 60' est actionné par un cylindre téléscopique 67. Grâce au système des .chaînes et rouleaux décrit ci-dessus un déplacement du chariot 60' va de pair avec un déplacement identique du chariot 60. Le chariot 60 est muni de deux ailettes 68, auxquelles est fixé un élément de support 69. Le chariot 60' est également muni de deux ailettes 68', auxquelles est fixé un élément de support 69'. Les éléments de support 69 et 69' sont destinés à porter les anodes 13 lâchées par les moyens de décrochement et de rotation 27.
A la partie supérieure du bâti 57 des moyens d'empilement 29 sont fixés deux paires d'éléments de guidage 70 et 70' ayant un profil en forme de U. Ces éléments de guidage 70 et 70' ont un double but : empêcher que les oreilles 15 de l'anode 13, qui est en train d'être lâchée par les moyens de décrochement et de rotation 27, ne puissent effectuer un mouvement horizontal sensible, et guider les oreilles 15 de l'anode 13, qui vient d'être lâchée par les moyens de décrochement et de rotation, pendant la chute de celle-ci.
Les moyens d'évacuation 30 comprennent une paire de chaînes sans fin 71 montées sur deux paires de pignons non représentés. Une de ces paires de pignons est entraînée par un moteur non représenté. Les chaînes 71 sont des chaînes à axes creux avec galets, qui sont disponibles dans le commerce. Sur les chaînes 71 sont montées des paires 72 d'éléments de support 73, une paire 72 d'éléments de support 73 étant destinée à recevoir une pile d'anodes des moyens d'empilement 29. Chaque élément de support 73 est monté sur deux axes successifs des chaînes 71 et est muni de ses deux côtés de deux roues 74, pour lesquelles les deux poutres 75 forment un chemin de roulement supérieur et les deux poutres 76 un chemin de roulement inférieur. Le poids entier du brin supérieur de la paire de chaînes 71 et de sa charge est donc porté par les poutres 75, tandis que le poids entier du brin inférieur de la paire de chaînes 71 est porté par les poutres 76. Les poutres 75 et 76 sont montées sur des traverses 77, qui forment ensemble avec deux longerons 78 le bâti des moyens d'évacuation 30.
L'installation de la figure 1 comprend en outre des dispositifs de détection connus en soi et non représentés pour détecter l'arrivée d'un chariot 2 vide au poste de chargement 3 et l'arrivée d'un chariot 2 chargé au compartiment de lavage 22, au compartiment de rinçage 23, au poste de contrôle 5, au poste de déchargement 6, au premier poste d'empilement 7 et au second poste d'empilement 8. Le dispositif de détection associé au poste de .déchargement 6 n'entre en action que lorsque le poste de contrôle 5 a détecté une anode épuisée qui ne peut pas être traitée au poste 7 ou 8. Le dispositif de détection associé au second poste d'empilement 8 n'entre en action que lorsque le premier poste d'empilement 7 est en panne. Lorsqu'un chariot 2 est détecté par un de ces dispositifs de détection, son moteur 79 (voir figure 3) s'arrête pendant un temps prédéterminé T, par exemple pendant 5 secondes.
L'installation fonctionne comme suit. Lorsqu'un chariot 2 vide est détecté au poste de chargement 3, il s'arrête et le dispositif transbordeur 20 entre en action et suspend une anode épuisée 13 au chariot 2. Après un temps T, le chariot 2 chargé quitte le poste de chargement 3 pour aller au poste de lavage 4. Lorsque le chariot 2 chargé est détecté au compartiment de lavage 22, il s'arrête et les gicleurs 24 de ce compartiment entrent en action. Après un temps T, ces gicleurs cessent leur action et le chariot 2 passe au compartiment de rinçage 23. Lorsque le chariot 2 est détecté au compartiment de rinçage 23, il s'arrête et les gicleurs 24 de ce compartiment entrent en action. Après un temps T, ces gicleurs cessent leur action et le chariot 2 passe au poste de contrôle 5. Lorsque le chariot 2 est détecté au poste de contrôle 5, il s'arrête et les moyens de contrôle 25 entrent en action et vérifient si la plaque 14 de l'anode épuisée 13 suspendue au chariot 2 comprend un point d'appui pour au moins une des fourches 48 et 48' en position de travail. Si les moyens de contrôle 25 ne détectent pas ce point d'appui, c'est-à-dire lorsque la plaque 14 de l'anode 13 est tellement épuisée qu'elle ne serait pas supportée par au moins une des fourches 48 et 48', si l'anode 13 était suspendue par ses oreilles 15 aux crochets 47 et 47' et si la palanche 41 était dans une position autre que verticale, l'anode 13 ne peut pas être traitée au poste d'empilement 7 ou 8. Dans ce cas, le dispositif de détection associé au poste de déchargement 6 entre en action et le chariot 2 quitte le poste de contrôle 5 après un temps T. Lorsque le chariot 2 est ensuite détecté au poste de déchargement 6, il s'arrête et le dispositif transbordeur à balancier 26 décroche l'anode 13 du chariot 2 et la laisse tomber dans un panier non représenté. Après un temps T, le chariot 2 déchargé quitte le poste de déchargement 6 et regagne, en passant par les postes d'empilement 7 et 8, le poste de chargement 3.
Si les moyens de contrôle 25 détectent le point d'appui susdit, ce qui est normalement le cas, le chariot 2 chargé, qui a quitté le poste de contrôle 5, va au premier poste d'empilement 7, où il s'arrête. Au moment où le chariot 2 chargé d'une anode 13 arrive au poste d'empilement 7 :
Lorsque le chariot 2 suivant s'arrête au poste d'empilement 7, la tige 37 du cylindre 38 sort et le chariot 2 regagne avec la palanche 41 sa position supérieure. La tige du cylindre 46' rentre et la palanche 41 effectue une rotation de 90° dans le sens opposé à celui des aiguilles de l'horloge, ce qui l'amène de nouveau dans sa position verticale. Les tiges des cylindres 52-52' sortent et l'anode est soulevée du chariot. Le pivot 44' est découplé du dispositif d'accouplement 45', le pivot 44 est accouplé au dispositif d'accouplement 45, la tige du cylindre 46 rentre, et la palanche chargée effectue une rotation de 90° dans le sens opposé à celui des aiguilles de l'horloge. La tige 37 du cylindre 38 rentre, la palanche 41 regagne sa position inférieure lâchage, montrée en lignes pointillées à la figure 6, les oreilles 15 de l'anode 13 portée par la palanche étant situées maintenant dans les éléments de guidage 70. Les tiges des cylindres 52-52' rentrent et l'anode 13 tombe sur l'anode précédente. Le cycle décrit ci-dessus peut recommencer.
A mesure que les anodes s'empilent sur les supports 69-69', le cylindre téléscopique 67 rentre de manière que l'anode supérieure reste quelques centimètres en dessous de la position de lâchage de la palanche 41. Lorsque la pile d'anodes a atteint une hauteur prédéterminée, le cylindre téléscopique 67 rentre complètement et la pile d'anodes se dépose ainsi sur une paire 72 d'éléments de support 73 des moyens d'évacuation 30. Les chaînes 71 des moyens d'évacuation 30 se déplacent en évacuant ainsi la pile d'anodes, le cylindre téléscopique 67 sort et la formation d'une pile d'anodes sur les supports 69-69' peut recommencer.
On obtient des piles 9 très stables comme montrées à la figure 10.
Il doit être entendu que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'installation décrite ci-avant sans que ne soit touché à l'essence de celle-ci.
C'est ainsi, par exemple, que l'on peut supprimer le second poste d'empilement 8, mais il va de soi que cette modification diminue la souplesse de l'installation.
Le monorail 1 et les chariots 2 peuvent être remplacés par une chaîne de transport munie de paires de crochets, mais cette modification réduirait également la souplesse de l'installation.
Le cylindre téléscopique 67 peut être remplacé par un cylindre classique, mais celui-ci serait plus encombrant que le cylindre téléscopique.
Le poste de déchargement 6 peut être placé en aval des postes d'empilement 7 et 8 moyennant une modification ad hoc du système de commande de l'installation.
Il est également possible de faire s'arrêter chaque chariot 2 dans chacun des postes 3, 22, 23, 5, 6, 7 et 8. Cela permettrait de simplifier le système de commande de l'installation et n'entraînerait pas une perte de productivité, lorsqu'on dispose d'un nombre suffisant de chariots.
Au lieu de faire s'arrêter les chariots 2 pendant un temps prédéterminé T dans les postes où ils doivent être chargés ou déchargés, on peut également les faire s'arrêter dans ces postes pendant le temps nécessaire à leur chargement ou déchargement, la fin de l'opération de chargement ou de déchargement étant alors détecté par un dispositif de détection ad hoc.
Au lieu de faire rentrer la tige 37 du cylindre 38 au moment où la palanche 41 chargée-est détectée dans la position horizontale, on peut également faire rentrer cette tige dès que la palanche chargée a effectué une rotation de par exemple 20° de manière à combiner la fin de la rotation et le début de la descente de la palanche chargée.
Au lieu de faire sortir la tige du cylindre 46 (ou rentrer la tige du cylindre 46') au moment où le chariot 36 est détecté dans sa position supérieure, on peut également le faire dès que le chariot 36 est détecté dans une position intermédiaire entre sa position inférieure et sa position supérieure de manière à combiner la fin de la montée et le début de la rotation de la palanche déchargée.