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La Société dite : STOPINC AKTIENGESELLSCHAFT à Baar
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(Suisse) (Suisse) "Système d'étanchéité de fermeture à glissement et utilisation de deux éléments de fermeture pour la formation du système d'étanchéité"
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- : - : - : - : - : - : - : - : - : - : - : - : - : - : - : - : - C. I. : Demande de brevet suisse no 5027/82-9 déposée le 24 août 1982
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La présente invention concerne un système d'étanchéité pour les éléments de fermeture glissant l'un sur l'autre, avantageusement sous forme de plaques, d'une fermeture à glissement servant à la coulée de métaux en fusion, en particulier de métaux légers en fusion.
L'invention concerne en outre l'utilisation d'un élément de fermeture pouvant s'user par frottement qui se trouve en contact de glissement avec un élément de fermeture résistant à l'usure par frottement, en vue de la formation du système d'étanchéité cité ci-dessus, qui fait l'objet de la présente invention.
Dans le cas de fermetures à glissement telles que celles qui sont utilisées en ordre principal pour pour la coulée de l'acier, l'étanchéité est entre autres assurée par une rectification plane de précision des deux éléments de la fermeture (plaque de fermeture fixe et plaque de fermeture mobile). Comme on le sait, malgré l'utilisation de matières réfractaires de valeur particulièrement élevée et de qualité particulièrement bonne, l'acier en fusion qui s'écoule provoque une usure intense tant aux ouvertures de passage que présentent les plaques (ouvertures d'écoulement) qu'aux faces d'étanchéité, raison pour laquelle, déjà après quelques coulées, peu nombreuses, les plaques doivent, pour des raisons de sécurité, être remplacées.
Par la demande de brevet allemand publiée après examen sous le numéro DE-AS 24 04 881, on connaît un système d'étanchéité pour fermeture à glissement tournant qui est constitué par un anneau d'étanchéité en forme d'anneau de cercle, qui est concentrique à l'axe de rotation ; cet anneau d'étanchéité peut être monté à la périphérie des plaques ou entre les plaques, dans une rainure partant des faces d'étanchéité. Ce dispositif est destiné à empêcher la matière en fusion de sortir en passant entre les faces d'étanchéité des
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plaques, en direction de la périphérie de celles-ci, c'est-à-dire qu'il est considéré comme une sécurité contre une ouverture de passage en cas d'importante perturbation de fonctionnement ou d'endommagement.
Ce dispositif ne peut toutefois rien changer aux phénomènes d'usure cités ci-dessus, ni à la durée d'emploi des plaques, qui est limitée du fait de cette usure.
Une proposition faite dans la demande de brevet allemand publiée avant examen sous le numéro DE-OS 30 31 377 vise à apporter une amélioration aux systèmes d'étanchéité.
Selon cette demande de brevet, la pénétration de matière en fusion entre les faces de glissement des plaques doit être prévenue, de même que la solidification de matière en fusion ayant éventuellement pénétré en ces endroits doit être empêchée. Ceci est Dbtenu, selon la proposition en question, par le fait que l'on utilise des plaques de fermeture coopérant l'une avec l'autre qui sont faites de matières déterminées différentes, c'est-à-dire une plaque fixe en une matière douce, lubrifiante et s'humidifiant mal, présentant une haute conductibilité de la chaleur, et une plaque mobile en une matière dure et compacte, présentant une faible conductibilité de la chaleur.
En revanche, il s'est d'autre part avéré que, même en cas de faible humidification, il se produit toujours une certaine adhérence entre la matière des plaques et la matière en fusion et que lors de l'actionnement de la fermeture, une"attraction", c'est-à-dire une pénétration de faibles quantités de matière en fusion entre les faces de glissement des plaques ne peut pas être évitée. De plus, une forte conductibilité de la chaleur de l ? plaque ne peut pas être évitée. De plus, une forte conductibilité de la chaleur de la plaque fixe constitue bien un moyen convenable (en association avec d'autres mesures) pour
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empêcher la solidification de la matière en fusion dans zone de l'ouverture d'écoulement et pour assurer l'écoulement spontané lors de l'ouverture de la fermeture.
Toutefois, à une certaine distance de l'ouverture en question, la température qui règne à la face de glissement des plaques doit nécessairement être inférieure à la température de solidification de la matière en fusion, sans quoi l'étanchéité de la fermeture est compromise.
La question que l'on se propose de résoudre par la présente invention est d'assurer l'étanchéité le long des faces de glissement d'une fermeture à glissement au cours d'un grand nombre de mouvements de l'élément à glissement et de permettre ainsi d'obtenir des périodes de fonctionnement étendues sans que les éléments de la fermeture doivent être remplacés. Sous ce rapport, il convient de mentionner que dans certaines conditions de fonctionnement, en particulier dans le cas de la coulée de métaux léqers en fusion, l'usure aux ouvertures d'écoulement que présentent les plaques de fermeture est faible ; dans de tels cas, l'état des faces d'étanchéité qui glissent l'une sur l'autre est en pratique déterminant pour la durée d'emploi des plaques.
Le but poursuivi est atteint, suivant la présente invention, au moyen d'un système d'étanchéité qui est formé sous l'effet du déplacement relatif suivi entre un élément de la fermeture qui peut s'user par frottement au moins à sa face de glissement et un élément de la fermeture résistant à l'usure qui se trouve en contact de glissement avec le premier élément cité, bs éléments de la fermeture étant en même temps chargés par la matière en fusion, un mélange de particules d'usure par frottement et de particules de métal étant brumé entre les éléments de la fermeture, mélange qui est emmagasiné dans des creux sous forme de stries qui sont
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formés par usure dans la face de glissement de l'élément de la fermeture pouvant s'user par frottement et qui suivent la direction du déplacement.
L'emploi, également suivant la présente invention, d'éléments de fermeture pour la formation d'un tel système d'étanchéité, c'est-à-dire d'un élément de fermeture pouvant s'user par frottement au moins à sa face de glissement, en contact de glissement avec un élément de fermeture résistant à l'usure, pour la formation d'un système d'étanchéité entre les éléments de fermeture, avantageusement sous forme de plaques, d'une fermeture à glissement servant à la coulée de métaux en fusion, en particulier de métaux légers en fusion, se caractérise en ce qu'il consiste en l'actionnement suivi de la fermeture, chargée par la matière en fusion, et en la formation d'un mélange de particules d'usure par frottement et de particules de métal entre les éléments de la fermeture,
mélange qui est emmagasiné dans des creux en substance sous forme de stries qui sont formés par usure dans la face de glissement de l'élément de la fermeture pouvant s'user par frottement et qui suivent la direction de l'actionnement.
La présente invention assurant une fermeture étanche au cours de plusieurs milliers d'actionnements de l'élément à glissement, et même après plus de dix mille actionnements, avec les mêmes éléments de fermeture, la fermeture à glissement peut trouver de nouveaux domaines d'emploi. Elle peut par exemple être employée pour un fonctionnement de longue durée dans le cas de fours de fusion, dans le cas de fours d'attente ou de maintien à température élevée ou dans le cas de fours de coulée, sous la charge immobile de la matière en fusion, ou pour la coulée suivie de quantités de matière en fusion mesurées séparées lors du moulage en châssis.
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En rapport avec l'invention, il convient de rappeler que l'étanchéité doit êtreaassurée le long des faces de glissement des éléments de la fermeture, à partir de l'ouverture d'écoulement fixe, tant de toutes parts en direction du bord de la face de glissement que-pour la position de fermeture de l'élément de fermeture mobile-en direction de l'ouverture d'écoulement de celui-ci, et, par conséquent, dans le sens de déplia- cement ou dans le sens des"stries d'usure". En ce qui concerne la condition citée plus haut en second lieu, il est certainement surprenant que, suivant la présente invention, des creux ou"stries"formés par usure soient incorporés au système d'étanchéité.
Une utilisation, à dessein, de l'usure et, en particulier, de l'usure par frottement est tout à fait en contradiction avec la notion classique de la"lubrification", qui vise précisément à éviter l'usure et à réduire de frottement (ceci n'exclut évidemment pas que la matière pouvant s'user par frottement puisse présenter des propriétés de glissement favorables qui se manifestent comme faible frottement sur toute la face de glissement).
La formation de l'usure par frottement donnant des particules d'usure qui se mélangent à des particules de métal a été reconnue déterminante, suivant la présente invention, pour une étanchéité durable lors de l'actionnement suivi de la fermeture. On ne peut pas dire d'une manière générale et concluante quelles assodations déterminées de matières mènent au but, mais ceci peut-sur base de l'invention-être établi, d'un cas à l'autre, par des essais simples.
On peut se représenter en substance comment agit le mélange indiqué par le fait que la présence des particules d'usure par frottement empêche la formation, entre les faces de glissement, d'éléments métalliques présentant de la cohésion qui, lors de leur solidifica-
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tion sous la forme de languettes ou de lamelles de métal, mèneraient à la destruction rapide des éléments de la fermeture. Il est établi que le mélange présente une très faible résistance, mais qu'il existe cependant une certaine cohésion entre les particules, d'où une"élimination par lavage"est empêchée et les creux sous forme de stries restent constamment remplis de mélange.
Du reste, l'effet d'étanchéité ne dépend manifestement pas de ce que les particules de métal du mélange conservent la fluidité de l'état de fusion ou se solidifient (transitoirement) ; même si après une série d'actionnements, le récipient à matière en fusion est par exemple vidé et si la température aux faces de glissement de la fermeture s'est abaissée au point d'être nettement inférieure à la température de solidification de la matière en fusion, la fermeture peut ultérieurement, après que le récipient a à nouveau été rempli de matière en fusion, continuer à être employée de façon parfaite.
La présente invention peut tout aussi bien trouver son application dans le cas de fermetures à glissement linéaire que dans le cas de fermetures tournantes ou pivotantes ; le mouvement de rotation peut en outre avoir lieu en sens alternés (comme le mouvement qui a lieu dans le cas des fermetures à glissement linéaire) ou avoir toujours lieu dans le même sens. Le montage de la fermeture sur le four ou sur le récipient à matière en fusion peut en outre être effectué avec les faces de glissement en position horizontale, en position in- clinée-ou en position verticale.
La revendication 2 qui est formulée en fin de ce mémoire concerne un montage de l'élément de fermeture pouvant s'user par frottement et de l'élément de fermeture fixe auquel la préférence est accordée. La revendication 3 concerne le système spécifique qui est prévu dans le cas de la fermeture à glissement linéaire
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et la revendication 4 concerne le système spécifique qui est prévu dans le cas de la fermeture à glissement tournant. Les revendications 6 à 10 concernent enfin l'emploi de matières déterminées pour la fabrication des éléments de la fermeture.
On donnera ci-après une description amplement détaillée de différents exemples de réalisation de
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la présente invention qui sont illustrés par les dessins annexés à ce mémoire.
Dans ces dessins, la figure 1 représente, par une vue en coupe longitudinale, les parties essentielles d'une fermeture à glissement linéaire montée sur un récipient de matière en fusion ; la figure 2 est une vue en plan, en partie arrachée, de la face de glissement de la plaque de fermeture fixe de la fermeture qui est représentée sur la figure 1 ; la figure 3 est une vue en plan, correspondant à celle de la figure 2, de la plaque de fermeture fixe d'une fermeture à glissement tournant ; la figure 4 est une vue, en coupe suivant la ligne IV-IV indiquée sur la figure 2 et à plus grande écnelle que celle-ci, d'une partie de la plaque de fermeture fixe et d'une partie de la plaque de fermet ure mobile ;
la figure 5 est la reproduction d'une micrographie du mélange de particules d'usure par frottement et de particules de métal, en coupe suivant la ligne V-V indiquée sur la figure 3, c'egt-à-dire perpendiculairement au sens du déplacement (agrandissement linéaire environ 150 fois), et la figure 6 est la reproduction d'une micrographie du même genre en coupe suivant la ligne VI-VI indiquée sur la figure 3, c'est-à-dire dans le sens du
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déplacement (agrandissement linéaire environ 165 fois).
En ce qui concerne l'exemple de réalisation qui est illustré par la figure 1 des dessins ci-annexés, on n'a représenté en traits pleins, sur cette figure, que les deux éléments de la fermeture-qui se présentent dans ce cas sous la forme de deux plaques planes 12 et 14 - d'autres parties de la fermeture à glissement 10, ainsi que les parties du récipient de matière en fusion sur lequel la fermeture est montée n'étant représentées qu'en traits mixtes. Le récipient de matière en fusion 1 contient du métal en fusion, désigné par le nombre de référence 3, par exemple de l'aluminium en fusion, et il présente une ouverture de coulée 2, qui débouche sur la fermeture à glissement 10.
La plaque de fond fixe 12 de la fermeture est maintenue dans une plaque de base 16 qui est fixée au récipient de matière en fusion 1, et elle présente une ouverture d'écoulement 13, qui forme la continuation de l'ouverture 2 du récipient. La plaque mobile 14 de l'élément à glissement de la fermeture est en contact de glissement avec la plaque de fond 12 ou, plutôt, avec la face de glissement 9 de cette plaque de fond, c'est-à-dire que la plaque mobile de l'élément à glissement peut être déplacée en un mouvement de va-et-vient le long de la face de glissement 9, dans les sens qui sont indiqués par la double flèche P sur la figure 1, avec l'élément à glissement 18 qui la contient.
L'ouverture d'écoulement 15 que présente la plaque de l'élément à glissement est, de façon connue, ou bien amenée à coïncider avec l'ouverture d'écoulement 13 que présente la plaque de fond 12 (position d'ouverture de la fermeture). A l'ouverture d'écoulement 15 peut être raccordée, de façon connue, une buse de coulée 17, qui est montée dans l'élément à glissement 18.
Il est superflu que le reste du montage de la fermeture que l'on peut voir sur la figure 1 des des-
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sins ci-annexés soit représenté dans le détail, pour la raison que sa représentation n'est pas nécessaire à la compréhension de la présente invention. Pour avoir une idée complète de ce montage, on se référera à la demande de brevet suisse numéro 3255/81-5 ou à la demande de brevet allemand numéro P 32 08 loi. 4, au brevet suisse numéro 523.730 et au brevet allemand numéro 19 51 447, qui donnent des exemples de réalisation de fermetures à glissement linéaire,. ainsi qu'à la demande de brevet européen publiée sous le numéro 0 040 692 ou à la publication de brevet allemand 30 13 975, qui donnent des exemples de réalisation de fermetures à glissement tournant.
Il convient toutefois de souligner ici que le système d'étanchéité qui fait l'objet de la présente invention peut être prévu non seulement dans le cas d'éléments de fermeture sous forme de plaques, à fa"e de glissement plane, comme celui qui est représenté sur la figure 1 des dessins ci-annexés par exemple, mais en principe dans le cas d'éléments de fermeture se présentant sous une autre forme, à face d'étanchéité par exemple cylindrique, conique ou sphérique.
L'étanchéité de la fermeture 10, lors de la mise en service, est de façon connue, assurée par le fait que les faces de glissement des deux plaques 12 et 14 sont absolument planes et que les plaques sont, de façon constante, maintenues serrées ensemble perpendiculairement aux faces de glissement.
Afin, toutefois, que l'étanchéité soit assurée non seulement pour quelques actionnements, relativement peu nombreux, mais, comme il est voulu selon la présente invention, même en cas de fonctionnement suivi, comportant des milliers d'actionnements, l'un des éléments de la fermeture, dans le cas considéré ici la plaque de fond fixe 12, est fait, au moins le long de sa face de glissement 9, d'une matière pouvant s'user par frottement, tandis que l'autre
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élément de la fermeture, c'*est-à-dire, dans ce cas, la plaque mobile 14, est fait de matière résistant à l'usure par frottement.
La capacité d'usure par frottement de la matière pouvant s'user est révélée par les phénomènes d'usure qui se manifestent à la face de glissement 9 de la plaque 12, phénomènes d'usure qui sont indiqués de façon précise par les représentations des figures 2 et 4 des dessins ci-annexés et qui seront expliqués ci-après de façon détaillée ;
Si la fermeture, qui comporte des plaques 12 et 14 faisant l'objet de la présente invention et qui est chargée de matière en fusion 3, comme l'indique la représentation de la figure 1 des dessins ci-annexés, est actionnée de façon suivie, c'est-à-dire si la plaque que porte l'élément à glissement est déplacée en un mouvement de va-et-vient dans les sens indiqués par la double flèche P, par rapport à la plaque de fond, il se produit rapidement à la face de glissement 9 de la plaque pouvant s'user par frottement 12, une usure qui se présente comme celle qui est indiquée sur la figure 2 des dessins ci-annexés.
Il se forme, dans une zone superficielle qui, à partir du passage d'écoulement 13, s'étend approximativement sur la longueur de course vers le deux côtés (le passage 15 est représenté sur la figure 2 en position de fermeture), des creux 19 sous forme de stries, qui sont formés et disposés plus oumoins au hasard et qui suivent en substance le sens du glissement. La largeur de la zone superficielle mentionnée correspond approximativement au diamètre du passage d'écoulement 13 (même si ce diamètre est par exemple supérieur à celui du passage d'écoulement 15), et elle peut même, comme l'indique la représentation de la figure 2 des dessins ci-annexés, être quelque peu supérieure à ce diamètre. La figure 4 représente cette usure type par une vue en coupe transversale et
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à plus grande échelle que la figure 2.
Comme on peut s'en rendre compte en examinant le dessin, les creux ou"stries d'usure"19 mentionnés plus haut ne sont toutefois pas vides, mais sont au contraire remplis, dès le début du fonctionnement de la fermeture, d'un mélange de matières, désigné par le nombre de référence 20, qui se forme entre la plaque 12 et la plaque 14 lors de l'actionnement de la fermeture et qui est emmagasiné dans ces creux 19. Il s'agit d'un mélange de particules d'usure par frottement de la plaque 12 pouvant s'user et de petites particules ou gouttelettes de matière en fusion 3 qui, lors du mouvement de glissement, sont attirées et retenues entre les plaques. Comme l'indique la figure 4 des dessins ci-annexés, la face de glissement de la plaque résistant à l'usure 14 reste, selon l'attente, pratiquement lisse et sans usure.
Les phénomènes et les opérations qui ont été décrits plus haut ont pour effet que la fermeture reste apte au fonctionnement et parfaitement étanche pendant un très grand nombre d'actionnements. Par conséquent, dès le début du fonctionnement, eil est créé, de la manière qui a été décrite plus haut, un système d'étanchéité entre l'élément 12 et l'élément 14 de la fermeture, du fait de l'actionnement de la fermeture, qui est chargée de matière en fusion. Il s'est révélé que l'usure, c'est-à-dire la profondeur des stries 19, n'augmentait pas de façon constante, mais restait pria- tiquement stationnaire après quelques centaines d'actionnements. La profondeur observée des stries va de quelques dixièmes de millimètre à un peu plus d'un millimètre.
Il est en principe possible d'obtenir de la même manière le système d'étanchéité qui a été décrit ci-dessus en prévoyant les éléments de la fermeture de façon inverse-c'est-à-dire en prévoyant l'élément ré-
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sistant à l'usure fixe et l'élément pouvant s'user mobile. Ceci peut toutefois, à un autre point de vue, présenter certains inconvénients, par exemple pour la raison que la face de glissement qui peut s'user est de façon constante en contact avec la matière en fusion immobile 3.
Comme on peut le remarquer, le phénomène d'usure décrit ci-dessus, avec emmagasinage d'une quantité de matière à la face de glissement qui peut s'user ne se présente que dans la zone de surface indiquée, qui est représentée sur la figure 2 des dessins ci-annexés, mais ne se présente pas dans les zones environnantes de la face de glissement 9. Ceci signifie (comme l'indique également la composition du mélange 20) que ce phénomène est lié à la présence de matière en fusion.
Il est à supposer que, lors du mouvement relatif qui se produit entre les éléments de la fermetures, de faibles quantités de matière en fusion sont attirées et retenues entre les faces de glissement et qu'elles provoquent alors l'usure, éventuellement après leur solidification ; le phénomène a précisément été observé que dans le cas de matières qui ne sont en elles-mêmes que légèrement humidifiées par la matière en fusion (par exemple, différentes sortes de graphites). Bien que ce qui se produit à l'intérieur des "stries d'usure" 19 ne se prête pas à l'observation directe, il est présumé que la composition locale du mélange 20 se modifie toujours à mesure que l'actionnement de la fermeture se répète.
D'autre part, les particules du mélange, toujours à l'état refroidi, présentent une certaine cohésion. si, après un temps relativement long, le fonctionnement de la fermeture est suspendu et si les plaques de la fermeture sont séparées l'une de l'autre, le mélange continue à adhérer légèrement préférentiellement à la surface de la plaque 14, qui résiste à l'usure.
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Il n'est évidemment pas nécessaire que l'un des éléments de la fermeture soit entièrement en matière pouvant s'user, mais il suffit que la propriété d'aptitude à l'usure existe, au moins à la face de glissement de cet élément. L'élément en question de la fermeture, c'est-à-dire la plaque de fermeture 12, peut par exemple, sur son épaisseur, comporter deux ou plusieurs couches de matières différentes. On peut de cette manière fabriquer des éléments de fermeture qui, en plus de la propriété nécessaire d'aptitude à l'usure à la face de glissement, présentent d'avantageuses combinaisons de propriétés de matières, par exemple aux points de vue de la conductibilité de la chaleur, de la résistance à la flexion, de la dureté, etc.
A l'opposé de la figure 2, la figure 3 des dessins ci-annexés représente la face de glissement pouvant s'user de la plaque de fermeture fixe, désignée par le nombre de référence 22, d'une fermeture à glissement tournant. L'ouverture d'écoulement, prévue excentrée, que présente la plaque de fermeture 22 est désignée par le nombre de référence 23 et la position de l'ouverture d'écoulement qui est percée dans la plaque de fermeture mobile, résistant à l'usure (plaque qui n'est pas représentée dans le dessin), à l'état fermé, est dessinée par un tracé en traits mixtes, en 25.
Après un actionnement suivi de cette fermeture, par rotation de la plaque de fermeture mobile dans le sens indiqué par la flèche R sur la figure 3, il est obtenu l'image d'usure que l'on peut voir sur cette même figure, c'es c'est-à-dire qu'il s'est produit, dans la face de glissement pouvant s'user de la plaque 22 de la fermeture, des creux sous forme de stries, désignés par le nombre de référence 19', qui sont en substance circulaires et concentriques. Si, en revanche, la fermeture tournante n'avait, comme il est également connu, été ouverte et
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fermée que par des rotations partielles, de sens de rotation alternés, les creux 19'ne se seraient formés que dans une zone en arc de cercle correspondante, de longueur limitée.
Pour le reste, les particularités que l'on a décrites plus haut en se référant aux figures 1,2 et 4 des dessins ci-annexés concernant la formation et les propriétés du système d'étanchéité et, en particulier, concernant la quantité de matière emmmagasinée dans les stries d'usure sont également d'application dans le cas de l'exemple de réalisation qui est illustré par la figure 3.
Les micrographies que l'on a reproduites sur la figure 5 et sur la figure 6 des dessins ci-annex- és donnent la représentation de la structure du mélange 20 qui intervient dans la formation du système d'étanchéité (figure 4). Après que, dans le cas d'une fermeture tournante telle que celle qui répond à l'exemple de réalisation illustré par la figure 3, le système d'étanchéité a été formé de la manière décrite plus haut et que la fermeture a été utilisée pendant un temps relativement long, on a suspendu l'utilisation de la fermeture et celle-ci a été démontée. Lors de la séparation de la plaque de fermeture tournante de la plaque de fermeture fixe, la majeure partie du mélange emmagasiné dans les creux 19'continuait à adhérer à la face de glissement de la plaque tournante.
Cette face de glissement de la plaque tournante correspond au bord inférieur de la représentation des figures 5 et 6 des dessins ci-annexés, sur lesquelles elle est désignée par le nombre de référence 14'. La face de glissement 14', portant le mélange, a ensuite été recouverte d'une résine de coulée durcissante (désignée par la lettre G sur les figures 5 et 6) et, après la solidification de cette résine, on a coupé la préparation, d'une part, suivant la ligne V-V et, d'autre part, suivant la
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ligne VI-VI de la figure 3 et, par conséquent, dans le premier cas, transversalement par rapport au sens du déplacement et, dans l'autre cas, tangentiellement à une strie d'usure déterminée 19', c'est-à-dire à l'endroit de contact en question de la ligne de coupe dans le sens du mouvement d'actionnement.
On a ensuite pris, aux endroits en question, les micrographies qui sont reproduites sur les figures 5 et 6 des dessins ci-annexés. Dans ces deux images de coupe polie, les particules de métal emmagasinées, désignées par la lettre M, apparaissent sous la forme de taches claires, pratiquement blanches.
Les particules d'usure, désignées par la lettre A, qui sont mélangées aux particules de métal, sont grises.
Les taches foncées à noires plus ou moins grandes, désignées par la lettre H, représentent en revanche des creux dans le mélange ou des irrégularités du plan ce coupe polie qui se sont produites lorsqu'on a fait la préparation.
Comparativement à la figure 5, la figure 6 des dessins ci-annexés fait apparaître clairement le sens du mouvement qui a lieu lors de l'actionnement de la fermeture. Les deux figures représentent un mélange assez irrégulier ; il est toutefois considéré comme essentiel dans ce cas qu'il ne se soit pas formé de"grumelots de métal"relativement gros, mais que les particules de métal soient toujours entrecoupées de particules d'usure. On mentionnera ci-après, à titre d'exemples, quelques matières ou associations de matières déterminées de fabrication d'éléments de fermeture qui ont été utilisées avec succès pour la formation du système d'étanchéité qui est décrit ici. Il va de soi que ces indications ne peuvent être complètes.
Le choix, qui variera d'un cas à l'autre, doit être fait parmi des matières qui soient suffisamment stables par rapport à la matière en fusion dont il s'agira, à la tem-
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pérature donnée. Le point déterminant pour le choix de la matière convenable est de savoir si les phénomènes d'usure qui ont été décrits plus haut et le mélange peuvent être obtenus lors des essais de sélection en présence de matière en fusion, ce qui permettra alors la formation du système d'étanchéité et, en même temps, l'obtention d'un fonctionnement durable et sûr de la fermeture.
Des constatations et des essais faits jusqu'à présent ont confirmé qu'avant tout, le graphite et des mélanges de matières contenant une forte proportion de graphite, ou d'autres matières présentant une"structure en lamelles" caractéristique du même genre que celle des graphite et de ces mélanges se prêtaient à être utilisés comme matières pouvant s'user par frottement.
Exemple 1 :
Une plaque de fermeture en électrographite (teneur en graphite : 99 %, porosité ouverte : 18 % en volume) a été utilisée comme plaque fixe pouvant s'user par frottement, avec une plaque d'élément à glissement résistant à l'usure en oxyde de zirconium (or02 : 95 %) pour former une fermeture à glissement linéaire que l'on a montée sur une rigole de coulée. En actionnant la fermeture de façon suivie, on a coulé des quantités mesurées d'un alliage de fonderie d'aluminium (G-AlSi9Mg suivant la norme allemande DIN 1725, contenant 9 % de Si et 0,3 % de Mg), à une température d'environ 7500 C.
On a dans ce cas formé le système d'étanchéité de la manière décrite plus haut. La marche de la coulée a été suspendue après environ 3.000 courses d'actionnement sans perturbation, l'étanchéité de la fermeture étant parfaite, et on a démonté les plaques de la fermeture pour examiner le système d'étanchéité. Il s'est dans ce cas avéré que les plaques pouvaient encore être utilisées sans risque.
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Exemple 2 :
P, a formé une fermeture à glissement tournant d'une plaque de fermeture fixe pouvant s'user en nitrure de bore BN pressé à chaud, à structure de grille hexagonale, et d'une plaque pouvant tourner en Zoo 2 (même matière que dans le cas de l'exemple 1). Dans un appareil d'essai, on a, par ouverture et fermeture suivie de la fermeture, coulé de l'aluminium pur enfusion (Al : 99,5 %) à la température de 7500 C. L'essai a été interrompu après 965 actionnements (rotations) sans perturbation, au cours desquels le système d'étanchéité décrit plus haut s'était formé.
Exemple 3 :
La même fermeture que celle qui a été utilisée dans le cas de l'exemple 2 a été soumise à un essai de durabilité et de fatigue dans le même appareil d'essai et avec la même matière en fusion que dans le cas de cet exemple, les plaques étant toutefois de composition différente. Dans ce cas, on a utilisé en combinaison une plaque fixe en carbone à forte teneur en graphite {plus de 92 % d'électrographite) et une plaque tournante résistant à l'usure en une matière à forte teneur en alumine (Al203 : 90 %, sio2 : 8 %). La série d'essais ne comporta pas moins de 10.550 actionnemants c'est-à-dire de coulées alternant avec des interruptions plus ou moins longues, avec refroidissement correspondant des plaques de fermeture.
L'examen qui sui- vit révéla que les plaques de fermeture et le système d'étanchéité pouvaient encore continuer à fonctionner.
Exemple 4 :
On a monté une fermeture à glissement tournant comme fermeture de perçage sur un four de fusion et d'attente ou de maintien à température élevée pour de l'aluminium pur (température d'environ 7500 C).
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La fermeture était constituée par une plaque fixe en électrographite (graphite : 99 %, porosité ouverte : 14 % en volume) et par une plaque tournante en titanate d'aluminium Al-TiO-et le fonctionnement comporta de fréquentes coulées de quantités relativement faibles de matière en fusion. En un temps d'environ trois jours et demi, on effectua approximativement 800 actionnements de la fermeture sous pleine étanchéité. L'examen qui suivit révéla que les plaques et leur système d'étanchéité étaient encore aptes au fonctionnement à la suite de cette utilisation. Au moyen de plaques de fermeture faites des mêmes matières, on a, dans le cas d'une fermeture à glissement tournant montée sur un dispositif d'essai, atteint environ 6.400 actionnements sans perturbation.
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The company called: STOPINC AKTIENGESELLSCHAFT in Baar
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(Switzerland) (Switzerland) "Sliding closure sealing system and use of two closing elements for forming the sealing system"
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-: -: -: -: -: -: -: -: -: -: -: -: -: -: -: -: - C. I.: Swiss patent application no. 5027 / 82-9 filed on August 24, 1982
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The present invention relates to a sealing system for closure elements sliding one on the other, advantageously in the form of plates, of a sliding closure used for the casting of molten metals, in particular light metals in fusion.
The invention further relates to the use of a frictionally wearable closure member which is in sliding contact with a friction wear resistant closure member for the purpose of forming the friction system. sealing cited above, which is the subject of the present invention.
In the case of sliding closures such as those which are used in the main order for pouring steel, the sealing is inter alia ensured by a plane precision grinding of the two elements of the closure (fixed closure plate and movable closing plate). As is known, despite the use of refractory materials of particularly high value and of particularly good quality, the molten steel which flows causes intense wear both at the passage openings which the plates have (flow openings) only to the sealing faces, which is why, after a few few castings, the plates must, for safety reasons, be replaced.
The German patent application published after examination under the number DE-AS 24 04 881 discloses a sealing system for a rotary sliding closure which is constituted by a sealing ring in the form of a circular ring, which is concentric with the axis of rotation; this sealing ring can be mounted on the periphery of the plates or between the plates, in a groove extending from the sealing faces. This device is intended to prevent the molten material from leaving while passing between the sealing faces of the
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plates, in the direction of the periphery thereof, that is to say that it is considered to be a security against a passage opening in the event of a major disturbance in operation or damage.
However, this device cannot change the wear phenomena mentioned above, nor the duration of use of the plates, which is limited due to this wear.
A proposal made in the German patent application published before examination under the number DE-OS 30 31 377 aims to bring an improvement to the sealing systems.
According to this patent application, the penetration of molten material between the sliding faces of the plates must be prevented, just as the solidification of molten material which may have penetrated in these places must be prevented. This is achieved, according to the proposal in question, by the fact that one uses closing plates cooperating with each other which are made of different determined materials, that is to say a fixed plate in one soft, lubricating and poorly humidifying material, having a high heat conductivity, and a movable plate made of a hard and compact material, having a low heat conductivity.
On the other hand, it has moreover been found that, even in the case of weak humidification, there still occurs a certain adhesion between the material of the plates and the molten material and that upon actuation of the closure, a "attraction", that is to say penetration of small quantities of molten material between the sliding faces of the plates cannot be avoided. In addition, a high heat conductivity of the? plaque cannot be avoided. In addition, high heat conductivity of the fixed plate is indeed a suitable means (in combination with other measures) for
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prevent solidification of the molten material in the area of the flow opening and to ensure spontaneous flow when the closure is opened.
However, at a certain distance from the opening in question, the temperature prevailing at the sliding face of the plates must necessarily be lower than the solidification temperature of the molten material, otherwise the sealing of the closure is compromised.
The question which it is proposed to solve by the present invention is to ensure the sealing along the sliding faces of a sliding closure during a large number of movements of the sliding element and thus allowing extended operating periods to be obtained without the elements of the closure having to be replaced. In this connection, it should be mentioned that under certain operating conditions, in particular in the case of the casting of molten light metals, the wear at the flow openings presented by the closure plates is low; in such cases, the state of the sealing faces which slide one over the other is in practice determining for the duration of use of the plates.
The object pursued is achieved, according to the present invention, by means of a sealing system which is formed under the effect of the relative displacement followed between an element of the closure which can wear out by friction at least on its face. sliding and a wear-resistant element of the closure which is in sliding contact with the first element mentioned, bs elements of the closure being at the same time loaded by the molten material, a mixture of particles of wear by friction and metal particles being misted between the elements of the closure, a mixture which is stored in depressions in the form of streaks which are
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formed by wear in the sliding face of the closure element which can wear out by friction and which follow the direction of movement.
The use, also according to the present invention, of closing elements for the formation of such a sealing system, that is to say of a closing element which can wear out by friction at least at its sliding face, in sliding contact with a wear-resistant closing element, for the formation of a sealing system between the closing elements, advantageously in the form of plates, of a sliding closure serving for the casting of molten metals, in particular of molten light metals, is characterized in that it consists in actuation followed by closure, charged by the molten material, and in the formation of a mixture of particles of wear by friction and metal particles between the elements of the closure,
mixture which is stored in recesses essentially in the form of grooves which are formed by wear in the sliding face of the closure element which can wear out by friction and which follow the direction of actuation.
The present invention ensuring a tight closure during several thousand actuations of the sliding element, and even after more than ten thousand actuations, with the same closing elements, the sliding closure can find new fields of use. . It can for example be used for long-term operation in the case of melting furnaces, in the case of holding or holding furnaces at high temperature or in the case of casting furnaces, under the stationary load of the material in fusion, or for casting followed by measured quantities of molten material separated during chassis molding.
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In connection with the invention, it should be recalled that the seal must be ensured along the sliding faces of the elements of the closure, from the fixed flow opening, both on all sides towards the edge of the sliding face only-for the closed position of the movable closure element-in the direction of the flow opening thereof, and therefore in the direction of movement or in the direction of " wear streaks ". With regard to the condition cited above in the second place, it is certainly surprising that, according to the present invention, depressions or "ridges" formed by wear are incorporated in the sealing system.
Purposeful use of wear and, in particular, friction wear is completely at odds with the classic notion of "lubrication", which is precisely aimed at avoiding wear and reducing friction (this obviously does not exclude that the material which can wear by friction can present favorable sliding properties which appear as weak friction on all the sliding face).
The formation of wear by friction giving wear particles which mix with metal particles has been recognized as decisive, according to the present invention, for a lasting seal during actuation followed by closure. It cannot be said in a general and conclusive manner which specific combinations of materials lead to the goal, but this can - on the basis of the invention - be established, from one case to another, by simple tests.
One can imagine in substance how the mixture indicated acts by the fact that the presence of particles of wear by friction prevents the formation, between the sliding faces, of metal elements having cohesion which, during their solidification.
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tion in the form of tabs or strips of metal, would lead to the rapid destruction of the elements of the closure. It is established that the mixture has a very low resistance, but that there is however a certain cohesion between the particles, from where a "washing elimination" is prevented and the recesses in the form of streaks remain constantly filled with mixture.
Moreover, the sealing effect obviously does not depend on whether the metal particles of the mixture retain the fluidity of the molten state or solidify (temporarily); even if after a series of actuations, the container with molten material is for example emptied and if the temperature at the sliding faces of the closure has dropped to the point of being much lower than the solidification temperature of the material in fusion, the closure may subsequently, after the container has been refilled with molten material, continue to be used in a perfect manner.
The present invention can just as easily find its application in the case of linear sliding closures as in the case of rotating or pivoting closings; the rotational movement can also take place in alternating directions (like the movement which takes place in the case of linear sliding closures) or always take place in the same direction. The assembly of the closure on the furnace or on the container with molten material can also be carried out with the sliding faces in a horizontal position, in an inclined position or in a vertical position.
Claim 2 which is formulated at the end of this specification relates to a mounting of the closure element which can wear out by friction and of the fixed closure element to which preference is given. Claim 3 relates to the specific system which is provided in the case of linear sliding closure
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and claim 4 relates to the specific system which is provided in the case of the rotary sliding closure. Claims 6 to 10 finally relate to the use of specific materials for the manufacture of the elements of the closure.
A detailed description will be given below of various embodiments of
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the present invention which are illustrated by the drawings appended to this specification.
In these drawings, Figure 1 shows, in a longitudinal sectional view, the essential parts of a linear sliding closure mounted on a container of molten material; Figure 2 is a plan view, partially broken away, of the sliding face of the fixed closure plate of the closure which is shown in Figure 1; Figure 3 is a plan view, corresponding to that of Figure 2, of the fixed closure plate of a rotary sliding closure; Figure 4 is a sectional view along the line IV-IV indicated in Figure 2 and with larger scale than this, of a portion of the fixed closure plate and a portion of the closure plate our mobile;
FIG. 5 is the reproduction of a micrograph of the mixture of wear particles by friction and of metal particles, in section along the line VV indicated in FIG. 3, that is to say perpendicular to the direction of movement ( linear enlargement about 150 times), and Figure 6 is the reproduction of a micrograph of the same kind in section along the line VI-VI indicated in Figure 3, that is to say in the direction of
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displacement (linear enlargement approximately 165 times).
As regards the exemplary embodiment which is illustrated by FIG. 1 of the appended drawings, there has been shown in solid lines, in this figure, only the two elements of the closure - which are presented in this case under the form of two flat plates 12 and 14 - other parts of the sliding closure 10, as well as the parts of the container of molten material on which the closure is mounted being shown in phantom. The container of molten material 1 contains molten metal, designated by the reference number 3, for example molten aluminum, and it has a casting opening 2, which opens onto the sliding closure 10.
The fixed bottom plate 12 of the closure is held in a base plate 16 which is fixed to the container of molten material 1, and it has a flow opening 13, which forms the continuation of the opening 2 of the container. The movable plate 14 of the sliding element of the closure is in sliding contact with the bottom plate 12 or, rather, with the sliding face 9 of this bottom plate, that is to say that the plate of the sliding element can be moved back and forth along the sliding face 9, in the directions indicated by the double arrow P in Figure 1, with the sliding element 18 which contains it.
The flow opening 15 presented by the plate of the sliding element is, in known manner, or else brought to coincide with the flow opening 13 presented by the bottom plate 12 (position of opening of the closing). In a known manner, a pouring nozzle 17 can be connected to the flow opening 15, which is mounted in the sliding element 18.
It is superfluous that the rest of the closure assembly that can be seen in Figure 1 of the
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sins attached is shown in detail, for the reason that its representation is not necessary for the understanding of the present invention. For a complete idea of this arrangement, reference is made to Swiss patent application number 3255 / 81-5 or to German patent application number P 32 08 law. 4, to Swiss patent number 523.730 and to German patent number 19 51 447, which give examples of production of linear sliding closures. as well as to the European patent application published under the number 0 040 692 or to the German patent publication 30 13 975, which give examples of the embodiment of twist-slide fasteners.
It should however be emphasized here that the sealing system which is the subject of the present invention can be provided not only in the case of closing elements in the form of plates, with plane sliding, such as that which is shown in Figure 1 of the accompanying drawings, for example, but in principle in the case of closure elements in another form, with sealing face, for example cylindrical, conical or spherical.
The sealing of the closure 10, during commissioning, is in known manner, ensured by the fact that the sliding faces of the two plates 12 and 14 are absolutely flat and that the plates are, constantly, held tight together perpendicular to the sliding faces.
So, however, that the seal is ensured not only for a few actuations, relatively few, but, as is desired according to the present invention, even in the case of continuous operation, comprising thousands of actuations, one of the elements of the closure, in the case considered here the fixed bottom plate 12, is made, at least along its sliding face 9, of a material which can wear out by friction, while the other
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element of the closure, that is to say, in this case, the movable plate 14, is made of material resistant to wear by friction.
The friction wear capacity of the material which can wear is revealed by the wear phenomena which appear on the sliding face 9 of the plate 12, wear phenomena which are indicated precisely by the representations of the Figures 2 and 4 of the accompanying drawings which will be explained below in detail;
If the closure, which comprises plates 12 and 14 forming the subject of the present invention and which is loaded with molten material 3, as indicated by the representation of FIG. 1 of the attached drawings, is actuated in a continuous manner , that is to say if the plate which the sliding element carries is moved back and forth in the directions indicated by the double arrow P, relative to the bottom plate, it occurs quickly to the sliding face 9 of the plate which can wear out by friction 12, a wear which appears as that indicated in FIG. 2 of the attached drawings.
It forms, in a surface area which, from the flow passage 13, extends approximately along the length of stroke towards the two sides (the passage 15 is shown in Figure 2 in the closed position) 19 in the form of streaks, which are formed and arranged more or less at random and which substantially follow the direction of sliding. The width of the surface area mentioned corresponds approximately to the diameter of the flow passage 13 (even if this diameter is for example greater than that of the flow passage 15), and it may even, as the representation of the figure indicates. 2 of the accompanying drawings, be somewhat greater than this diameter. FIG. 4 represents this typical wear in a cross-sectional view and
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on a larger scale than Figure 2.
As can be seen by examining the drawing, the recesses or "wear streaks" 19 mentioned above are not, however, empty, but on the contrary are filled, from the start of the operation of the closure, with a mixture of materials, designated by the reference number 20, which forms between plate 12 and plate 14 when the closure is actuated and which is stored in these recesses 19. It is a mixture of particles wear by friction of the plate 12 which can wear out and small particles or droplets of molten material 3 which, during the sliding movement, are attracted and retained between the plates. As shown in Figure 4 of the accompanying drawings, the sliding face of the wear-resistant plate 14 remains, as expected, practically smooth and wear-free.
The phenomena and operations which have been described above have the effect that the closure remains suitable for operation and perfectly sealed during a very large number of actuations. Therefore, from the start of operation, it is created, as described above, a sealing system between the element 12 and the element 14 of the closure, due to the actuation of the closure, which is loaded with molten material. It turned out that the wear, that is to say the depth of the ridges 19, did not increase steadily, but remained practically stationary after a few hundred actuations. The observed depth of the streaks ranges from a few tenths of a millimeter to just over a millimeter.
It is in principle possible to obtain in the same way the sealing system which has been described above by providing the elements of the closure in reverse-that is to say by providing the element re-
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resistant to fixed wear and the element can wear out mobile. This can however, from another point of view, present certain drawbacks, for example for the reason that the sliding face which can wear is in constant contact with the stationary molten material 3.
As can be seen, the wear phenomenon described above, with the storage of an amount of material on the sliding face which can wear out, occurs only in the indicated surface area, which is shown in the Figure 2 of the accompanying drawings, but does not occur in the surrounding areas of the sliding face 9. This means (as also indicated by the composition of the mixture 20) that this phenomenon is linked to the presence of molten material .
It is to be supposed that, during the relative movement which occurs between the elements of the closures, small quantities of molten material are attracted and retained between the sliding faces and that they then cause wear, possibly after their solidification. ; the phenomenon has precisely been observed only in the case of materials which are in themselves only slightly moistened by the molten material (for example, different kinds of graphite). Although what occurs inside the "wear streaks" 19 does not lend itself to direct observation, it is presumed that the local composition of the mixture 20 always changes as the actuation of the closure repeating itself.
On the other hand, the particles of the mixture, always in the cooled state, have a certain cohesion. if, after a relatively long time, the operation of the closure is suspended and if the closure plates are separated from each other, the mixture continues to adhere slightly preferentially to the surface of the plate 14, which resists wear.
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Obviously, it is not necessary for one of the elements of the closure to be entirely of wear-resistant material, but it suffices that the wear-ability property exists, at least on the sliding face of this element. . The element of the closure in question, that is to say the closure plate 12, may for example, over its thickness, comprise two or more layers of different materials. In this way it is possible to manufacture closing elements which, in addition to the necessary property of wearability on the sliding face, have advantageous combinations of material properties, for example from the point of view of conductivity. heat, flexural strength, hardness, etc.
In contrast to Figure 2, Figure 3 of the accompanying drawings shows the sliding face which can wear out of the fixed closure plate, designated by the reference number 22, of a rotary sliding closure. The flow opening, provided eccentrically, which has the closing plate 22 is designated by the reference number 23 and the position of the flow opening which is drilled in the movable, wear-resistant closing plate (plate which is not represented in the drawing), in the closed state, is drawn by a dashed line, at 25.
After an actuation followed by this closure, by rotation of the movable closure plate in the direction indicated by the arrow R in FIG. 3, the wear image is obtained which can be seen in this same figure, c 'es that is to say that there have been, in the sliding face which can wear out of the plate 22 of the closure, recesses in the form of striations, designated by the reference number 19', which are essentially circular and concentric. If, on the other hand, the twist lock had not, as it is also known, been opened and
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closed only by partial rotations, of alternating directions of rotation, the recesses 19 ′ would only have formed in a zone in a corresponding arc, of limited length.
For the rest, the features that have been described above with reference to Figures 1,2 and 4 of the accompanying drawings concerning the formation and properties of the sealing system and, in particular, concerning the amount of material stored in the wear streaks are also applicable in the case of the embodiment which is illustrated in FIG. 3.
The micrographs which have been reproduced in FIG. 5 and in FIG. 6 of the appended drawings give the representation of the structure of the mixture 20 which is involved in the formation of the sealing system (FIG. 4). After that, in the case of a revolving closure such as that which corresponds to the embodiment illustrated in FIG. 3, the sealing system has been formed in the manner described above and that the closure has been used for for a relatively long time, the use of the closure was suspended and it was dismantled. During the separation of the rotary closure plate from the fixed closure plate, most of the mixture stored in the recesses 19 ′ continued to adhere to the sliding face of the rotary plate.
This sliding face of the turntable corresponds to the lower edge of the representation of Figures 5 and 6 of the accompanying drawings, on which it is designated by the reference number 14 '. The sliding face 14 ′, carrying the mixture, was then covered with a hardening casting resin (designated by the letter G in FIGS. 5 and 6) and, after the solidification of this resin, the preparation was cut, on the one hand, along line VV and, on the other hand, along line
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line VI-VI of FIG. 3 and, consequently, in the first case, transversely with respect to the direction of movement and, in the other case, tangentially to a determined stripe of wear 19 ′, that is to say tell the contact point in question of the cutting line in the direction of the actuating movement.
We then took, at the locations in question, the micrographs which are reproduced in FIGS. 5 and 6 of the attached drawings. In these two polished section images, the stored metal particles, designated by the letter M, appear in the form of clear, practically white spots.
Wear particles, denoted by the letter A, which are mixed with metal particles, are gray.
Dark to more or less large black spots, designated by the letter H, on the other hand represent hollows in the mixture or irregularities in the plan, this polished cut, which occurred when the preparation was made.
Compared to Figure 5, Figure 6 of the accompanying drawings clearly shows the direction of movement which takes place upon actuation of the closure. The two figures represent a rather irregular mixture; it is however considered essential in this case that it has not formed relatively large "metal lumps", but that the metal particles are always interspersed with wear particles. Mention will be made hereinafter, by way of examples, of some specific materials or combinations of materials for manufacturing closure elements which have been used successfully for the formation of the sealing system which is described here. It goes without saying that these indications cannot be complete.
The choice, which will vary from one case to another, must be made from among materials which are sufficiently stable compared to the molten material in question, at the same time.
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given temperature. The decisive point for the choice of the suitable material is whether the wear phenomena which have been described above and the mixture can be obtained during the selection tests in the presence of molten material, which will then allow the formation of the sealing system and, at the same time, obtaining a durable and safe operation of the closure.
Findings and tests to date have confirmed that above all, graphite and mixtures of materials containing a high proportion of graphite, or other materials having a characteristic "lamellar structure" of the same kind as that of graphite and these mixtures were suitable for use as materials which could wear out by friction.
Example 1:
An electrographite closing plate (graphite content: 99%, open porosity: 18% by volume) was used as a fixed plate which can wear out with friction, with a sliding element plate resistant to wear in oxide. of zirconium (or02: 95%) to form a linear sliding closure which has been mounted on a runner. By actuating the closure in a continuous manner, measured quantities of an aluminum foundry alloy (G-AlSi9Mg according to the German standard DIN 1725, containing 9% of Si and 0.3% of Mg) were poured, at a temperature around 7500 C.
In this case, the sealing system was formed as described above. The casting process was suspended after approximately 3,000 actuation strokes without disturbance, the seal of the closure being perfect, and the closure plates were removed to examine the seal system. In this case, it turned out that the plates could still be used without risk.
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Example 2:
P, formed a rotating sliding closure of a fixed closure plate which can wear out of boron nitride BN hot pressed, with hexagonal grid structure, and of a plate which can rotate in Zoo 2 (same material as in the case of example 1). In an apparatus for testing, pure aluminum was poured in by opening and closing followed by closing, aluminum (Al: 99.5%) at a temperature of 7500 C. The test was interrupted after 965 actuations (rotations) without disturbance, during which the sealing system described above was formed.
Example 3:
The same closure as that which was used in the case of Example 2 was subjected to a durability and fatigue test in the same test apparatus and with the same molten material as in the case of this example, the plates however being of different composition. In this case, a fixed carbon plate with a high graphite content (more than 92% electrographite) and a wear-resistant turntable made of a material with a high alumina content (Al203: 90%) were used in combination. , sio2: 8%). The series of tests included no less than 10,550 actuators, that is to say alternating flows with more or less long interruptions, with corresponding cooling of the closing plates.
The following examination revealed that the closure plates and the sealing system could still continue to function.
Example 4:
A rotary sliding closure has been mounted as a drilling closure on a melting and holding or holding furnace at high temperature for pure aluminum (temperature around 7500 C).
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The closure consisted of a fixed plate made of electrographite (graphite: 99%, open porosity: 14% by volume) and a turntable of aluminum titanate Al-TiO-and the operation involved frequent flows of relatively small quantities of molten material. In a period of approximately three and a half days, approximately 800 actuations of the closure were carried out under full sealing. The examination which followed revealed that the plates and their sealing system were still able to function following this use. By means of closing plates made of the same materials, it has been possible, in the case of a rotary sliding closure mounted on a test device, to approximately 6,400 actuations without disturbance.