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Mémoire descriptif déposé à l'appui de la demande de brevet d'invention pour : "APPAREIL DE RACLAGE DE SCORIES" formée par : la société dite : OUTOKUMPU OY à Tôolonkatu 4
00100 Helsinki 10, Finlande Priorité : Finlande, le 7 septembre 1982, no. 82 3094 Inventeurs : SIPILA Ville Sakari, WISTBACKA Dan Aron Matias,
EMI1.1
SAARINEN Kari Ilmari, HARJU Tapio Otto Aaprami, Finlande Finlande
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La présente invention se rapporte à un appareil pour racler les scories de la surface du métal fondu d'un moule au moyen de deux lames de raclage, dont l'une est fixe et l'autre mobile, et ce, en abaissant les lames dans le moule et en les affrontant en vue de recueillir les scories entre elles, l'appareil comprenant en outre des dispositifs pour lever et abaisser les lames et pour les déplacer vers le lieu de déversement.
L'invention est relative en particulier à un appareil qui fonctionne d'une manière entièrement automatique et qui rend ainsi possible le fonctionnement au cours duquel la main-d'oeuvre n'est requise que pour les manoeuvres de commande.
On connaît de nombreux types d'appareils de raclage de scories utilisés dans le domaine précité. L'un de ceux-ci est un appareil de raclage actionné uniquement par la force des bras, le dispositif se composant d'une planche à racler manoeuvrée par une personne. Un autre appareil consiste en systèmes fonctionnant plus ou moins automatiquement et éliminant les scories de la surface du métal fondu au moyen d'outils divers.
L'appareil mentionné en dernier lieu comprend aussi ceux dans lesquels les scories sont raclées à l'aide de deux racloirs, dont l'un est fixe et l'autre mobile. Un appareil de ce type est décrit dans le brevet d'invention SU ne 472. 753 où deux lames de raclage recueillent entre elles les scories de la surface du métal fondu, lesquelles sont transférées par un système à bogies, mobile sur rails, vers un autre lieu où les lames de raclage déversent leur charge. Cette invention est désavantageuse en ce sens, par exemple, que la structure est très compliquée et lourde. Ainsi, une commande à moteur électrique est nécessaire pour mouvoir le système entier, une autre pour déplacer les racloirs et une troisième pour mouvoir le système à bogies, mobile sur rails, qui transfère les scories d'un lieu à un autre.
Un inconvénient supplémentaire à citer parmi ceux de l'invention décrite dans le brevet précité consiste en ce que les commandes à aoteurs électriques produisent ordinairement des mouvements très vifs, raison pour laquelle l'éclaboussement de métal fondu et de scories est courant.
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Il existe au surplus plusieurs appareils différents connus pour éliminer les scories comme un trop-plein au-delà du bord du moule, cas dans lequel les racloirs sont du type balayant et linéairement mobile ou, par exemple, du type rotatif. Les problèmes associés à l'éclaboussement de scories et de métal fondu et à leur transfert sont typiques de ces appareils et, pour cette raison, ceux-ci ne sont pas considérés comme très satisfaisants.
Le but de la présente invention vise à prévoir un appareil à l'aide duquel les scories peuvent être éliminées de la surface du métal fondu en utilisant deux racloirs, dont l'un est fixe et l'autre est mobile. Dans cet appareil, l'élimination des scories entre les racloirs se fait par des mouvements unis et commandés, ainsi que le long d'une voie de déplacement appropriée au but.
Dès lors, le but précité est atteint en utilisant un appareil dont les caractéristiques sont données dans le texte qui suit.
L'invention est décrite en détail ci-dessous en se référant aux dessins ci-annexés, dans lesquels : la figure 1 représente une vue latérale simplifiée d'un appareil conforme à l'invention, avant que les racloirs soient abaissés dans la couche de scories du moule ; la figure 2 est une vue latérale de l'appareil semblable à celle de la figure 1, au moment où les racloirs ont été abaissés dans leur position de raclage ; la figure 3 est une autre vue similaire du même appareil, où les racloirs sont levés dans leur position de déversement ; la figure 4 est un exemple de réalisation de l'appareil conforme à l'invention, considéré dans une direction tournée de 900 par rapport aux figures 1 à 3 ; et la figure 5 est une vue en plan de l'appareil conforme à l'invention.
La figure 1 reproduit un moule de coulée 1 au fond duquel se trouve le métal fondu 2 et, à la surface du métal, une couche de scories 3. En observant cette figure, on constate que l'appareil conforme à l'invention est prêt à être abaissé dans le moule, l'abaissement étant effectué au moyen d'un cylindre de commande 15 de façon que la distance entre les pattes de fixation 16 et 17 du
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cylindre se raccourcisse. Les racloirs sont désignés par les références numériques 7 et le racloir fixe est attaché à l'appareil à l'aide d'un bras 8 et d'un bras mobile 4. La lame mobile 7 est déplaçable de telle façon que, par exemple, un bras rond 5 se déplace entre des rouleaux 6, l'énergie de commande étant fournie à ces rouleaux 6 au moyen de pression pneumatique, par exemple.
Le système se composant des racloirs et le dispositif de commande est relié à un bras intermédiaire 10 par l'articulation 9 ; en plus de ceci, le système composé des pièces 4 à 8 est stabilisé dans une position horizontale à l'aide d'un dispositif en forme de parallélogramme qui n'est pas reproduit en détail à la figure. Le bras intermédiaire 10 est raccordé au bras 13 par l'articulation 12, ce bras 13 étant attaché au bâti de l'appareil. Comme indiqué ci-dessus, le bras 14, entraîné par le cylindre de commande 15, fonctionne, par la transmission de ses articulations 11 et 19 et du bras 18, pour abaisser et lever les racloirs dans le moule et respectivement hors de celui-ci.
Un raccourcissement du cylindre de commande signifie un abaissement du système et un allongement de ce même cylindre de commande signifie un levage du système.
Une autre partie essentielle du mécanisme de commande des racloirs comprend les articulations 20 et 21, le bras tournant 24 et le dispositif tournant 22. attaché à la poutrelle 23 reliée ellemême au bâti. De plus, la figure 1 rend visible une poutrelle de bâti 25 qui est verticale et des poutrelles transversales 26 et 26 qui raccordent la poutrelle de bâti 25 à une autre poutrelle de bâti semblable. Un coulisseau mobile 28 est prévu autour de la poutrelle 26 et une pièce correspondante 29 se situe autour de la poutrelle 27. Le fonctionnement de ces dispositifs est décrit en détail ci-dessous en liaison avec les figures 4 et 5.
La figure 2 est une représentation, similaire à celle de la figure 1, de l'appareil conforme à l'invention, abaissé à présent dans la position de raclage, la position de démarrage du racloir mobile 7 étant indiquée par des traits pleins et sa position finale, par des points et traits interrompus. La phase représentée par la figure 2 est très simple car, en plus de l'abaissement dans le moule, il n'y a que le transfert du racloir mobile en substance
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le long de la voie d'acheminement vers le racloir fixe.
La figure 3 montre une autre représentation, semblable à celle des figures 1 et 2, de l'appareil conforme à l'invention, mais les racloirs occupent ici la position de déversement. Le déplacement dans la position de déversement a lieu comme suit. Le cylindre 15 entreprend tout d'abord l'allongement, de sorte que le bras 10 et ses pièces orientées vers les racloirs s'élèvent quelque peu à partir du moule 1 ; puis, le bras 24 tourne d'environ 1800, moment auquel le bras 10 continue à s'élever de plus de 90 depuis sa position initiale, si bien que les racloirs se déplacent dans l'espace vide entre les bras 10 et 13, où le racloir mobile est séparé par poussée du racloir fixe et moment auquel la charge de scories retenue par ceux-ci tombe à un endroit approprié dans un chariot ou véhicule semblable.
Lorsque le chariot est rempli, les scories peuvent être aisément éloignées et exploitées ou transportées vers un endroit approprié en vue d'un stockage ou d'une destruction.
La figure 4 reproduit l'appareil conforme à l'invention en le considérant directement de coté. La structure entière de l'appareil est représentée ici. Ainsi, la partie active de l'appareil est attachée à deux poutrelles 26 et 27 qui se trouvent entre deux poutrelles verticales 25 et 30. Les poutrelles 26 et 27 occupent une position oblique qui correspond à celle de la rangée formée par les moules de coulée, ce qui peut être vu dans la partie inférieure de la figure 4. Dans l'appareil conforme à l'invention, la coulée est une coulée continue, au cours de laquelle la rangée de moules passe du lieu de coulée au lieu de raclage des scories et de ce dernier à un endroit où le métal durci est retiré du moule.
A la figure 4, la direction du déplacement a lieu de droite à gauche, c'est-à-dire que la rangée de moules se déplace vers le haut.
La partie active du système, à savoir l'appareil de raclage de scories proprement dit, est attachée à un coulisseau qui se compose d'une pièce inférieure 28 placée au sommet de la poutrelle 26 et de deux guides 29 posés sur la poutrelle 27 ; ces derniers peuvent être dénommés petit coulisseau, par exemple. Le coulisseau entier peut être déplacé dans la direction désirée au moyen du cylin-
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dre de commande 33 qui est raccordé par articulation au coulisseau et au bâti 34 du dispositif.
Un élément important de l'appareil de raclage conforme à l'invention est le bras de contrôle 32 qui repose au sommet des moules et qui tombe du bord d'un moule sur un autre moule lorsque la rangée de moules se déplace vers le haut. Ce bras de contrôle 32 est utilisé pour donner l'impulsion de démarrage à l'appareil de raclage de telle sorte que le signal de départ soit émis à chaque deuxième chute, ce qui est dû au fait que deux moules à la fois sont raclés au moyen de l'appareil. Pour plus de clarté, la figure ne montre que les lames de raclage 7 et les autres structures du racloir ne sont pas représentées.
La référence numérique 35 désigne un arbre sur lequel tourne le bras 24 visible aux figures 1 à 3, et la référence numérique 37 désigne un volant au moyen duquel il est possible de régler la profondeur d'immersion des lames de raclage 7 dans les scories des moules et éventuellement dans le métal fondu.
La figure 5 montre l'appareil conforme à l'invention en le considérant directement du dessus, les parties de l'appareil décrites en liaison avec les figures précédentes étant désignées par les mêmes références numériques. La seule addition à la liste de références numériques est le bras en forme de parallélogramme 36 qui peut être vu à la droite de la figure 5 et à l'aide duquel les lames de raclage et leurs bras 4,8 et 5 sont maintenus en substan= ce dans la même position pendant la durée du levage.
Le fonctionnement de l'appareil conforme à l'invention est le suivant. Comme mentionné plus haut, le signal de départ est émis par le levier de contrôle 32 tombant du bord d'un moule sur un autre. Lorsque le levier de contrôle tombe du bord du moule, le mouvement du coulisseau est amorcé par le cylindre de commande 33 ; les vitesses du couliseeau et de la rangée de moules s'égalisent très vite pour atteindre la même valeur.
Lorsque les vitesses sont synchronisées, ce qui est observé de préférence au moyen d'un détecteur à l'extrémité du levier de contrôle 32, les lames 7 s'abaissent dans la position ouverte, comme le montrent les figures 1 et 2, immergent quelque peu dans le métal fondu du moule et exé-
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cutent ensuite le mouvement reproduit à la figure 2, c'est-à-dire que la lame externe est déplacée par les rouleaux 6 le long de la voie de déplacement vers la lame interne, de sorte que, simultanément, les scories présentes à la surface du métal fondu sont raclées entre les lames de raclage.
Le mécanisme de levage démarre ensuite et les lames s'élèvent jusqu'à la position visible à la figure 3 ; à ce moment, la séparation des lames l'une de l'autre, amorcée quelque peu avant la position extrême, assure le déversement des scories entre ces lames dans un chariot ou analogue. Puis, le mouvement de retour commence immédiatement et la série des phases reproduites aux figures 1 à 3 est répétée au rythme déterminé par le levier de contrôle 32, le coulisseau entraîné par le cylindre de commande 33 étant ramené afin d'être de nouveau en synchronisme avec la vitesse de déplacement des deux moules suivants pour éliminer par raclage leurs scories au moyen de l'appareil conforme à l'invention.
L'appareil de raclage de l'invention est actionné de préférence à l'aide d'air comprimé, même si un fonctionnement hydraulique est aussi, dans certaines conditions, pleinement utilisable et approprié. Comme mentionné ci-avant, l'appareil fonctione d'une manié re entièrement automatique et établit ainsi son propre rythme de travail indépendant, la main-ci'oeuvre n'étant requise que pour les manoeuvres de commande. En principe, l'appareil conforme à l'invention peut être mis en application pour toute coulée de métal au cours de laquelle le métal est coulé dans des moules, tel que ceci a lieu dans l'appareil conforme à l'invention, mais un métal largement approprié au but visé est le zinc.
Les dessins joints pour illustrer l'appareil conforme à l'invention ne montrent que le principe et non la structure détaillée de l'appareil ; celle-ci ne tendrait qu'à rendre confuse la description. Ainsi, l'appareil comprend naturellement divers organes de commande, des organes de sûreté en cas d'arrêt, des organes pour amortir les mouvements du coulisseau dans ses positions finales, divers organes de fixation et des supports pour les tubes et tuyaux, etc.
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Il est bien évident que l'invention considérée ici a été décrite uniquement en se servant d'un exemple de réalisation préféré, d'autres exemples rentrant dans le cadre des revendications ci-jointes sont aussi valables. Ainsi, le fonctionnement de l'appareil n'est pas limité à une utilisation avec une rangée ascendante de moules, car il travaille également très bien lorsque les moules se déplacent sur un parcours horizontal, le coulisseau voyageant aussi sur des rails horizontaux. Pareillement, il est certain que le fonctionnement de l'appareil est entièrement possible à une vitesse quelconque de la rangée de moules. Différentes conditions de coulée peuvent requérir une accélération ou une décélération du procédé de coulée ; dans ce cas, les racloirs acquièrent une vitesse qui est en synchronisme avec celle de la rangée de moules.
Revendications
1. Appareil pour racler les scories (3) de la surface du métal fondu (2) d'un moule (1) au moyen de deux lames de raclage, dont l'une est fixe (7,8) et l'autre mobile (4,5, 7), et ce, en abaissant les lames dans le moule (1) et en les affrontant en vue de recueillir les scories entre elles, l'appareil comprenant en outre des dispositifs pour lever et abaisser les lames et pour les mouvoir vers le lieu de déversement, caractérisé en ce que le dispositif pour lever et abaisser les lames est un cylindre de commande (15) et le dispositif pour mouvoir les lames vers le lieu de déversement est un bras tournant (24) relié au fonctionnement du cylindre de commande (15), ledit bras tournant étant destiné à être mis en action à l'aide d'un dispositif tournant (22).