CA1186480A - Dispositif de trou de coulee a ouverture variable - Google Patents
Dispositif de trou de coulee a ouverture variableInfo
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- CA1186480A CA1186480A CA000408509A CA408509A CA1186480A CA 1186480 A CA1186480 A CA 1186480A CA 000408509 A CA000408509 A CA 000408509A CA 408509 A CA408509 A CA 408509A CA 1186480 A CA1186480 A CA 1186480A
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Abstract
Un dispositif de trou de coulée destiné essentiellement à la coulée de matières liquides, présentant une ouverture variable en vue de démarrer, d'arrêter et de régler le débit des matières lors de la coulée. Le dispositif selon l'invention comprend deux cylindres à axes parallèles et mobiles autour de leurs axes respectifs, ayant une ligne de contact commune. Au moins l'un des cylindres comporte une rainure qui s'étend le long d'une partie de la circonférence du cylindre et dont la section varie le long de la circonférence de manière à passer par un maximum. L'autre cylindre peut présenter une surface lisse. Le dispositif selon l'invention est applicable notamment à la coulée de matières métalliques ou non-métalliques en fusion
Description
~L8~
La présente invention concerne un dispositif de trou de coulée destiné essentiellement à la coulée de matières liquides, en particulier de matières métalliques ou non-métalliques en fusion, lequel dispositif présente une ouver-ture variable, en vue de demarrer, d'arreter et de régler le débit des matières lors de la coulée.
Les dispositifs de trou de coulée connus dans l'industrie métallurgique comprennent essentiellement les systèmes classiques d'obturation à quenouille ou à tiroir~
Le principe de ces systèmes consiste en ce que l'on agrandit ou rétrécit la section d'un orifice, en enlevant ou en amenant graduellement un objet, par exemple un bouchon ou une plaque, entre l'orifice et la matière à couler. Comme la géométrie du jet de coulée est nécessairement affectée par les change-ments de la géométrie de l'orifice qui i~nterviennent suivant ce principe, ces systèmes ne travaillent bien qu'en position ouverte ou fermée. Pour des ouvertures intermédiaires, les jets sont fortement dispersés ce qui entrave fortement la qualité de la coulée. Il est donc utile de proposer des dispositifs de trou de coulée plus performants.
Dans l'industrie de fabrication du verre ou d'autres substances à base de matières non-métalliques comportant une fusion des matières et une coulée, on se trouve essentiellement devant les mêmes problèmes que dans le cas de la coulée des métaux. Il est vrai qu'on a proposé
des équipements de trou de coulée plus perfectionnés où la section de l'orifice peut etre variée par le truchement du dépQt sur les parois du canal de coulée de couches plus ou moins épaisses de matière solidifiée, en prévoyant un réglage de la ternpérature du dit canal. Un tel équipement, corr¢ne il B~
est décrit par exemple dans le brevet luxembourgeois No.
82.177 du Déposant, doit donc comporter un système de chauffage électrique, ainsi qu'un système de refroidissement qui tout en permettant un réglage du débit, ont un temps de réponse assez long et nécessitent une surveillance constante de leur équilibre thermique pour maintenir un jet d'un débit requis. De plus, aux ~aibles ouvertures, la géométrie du jet peut devenir irrégulière à cause d'inhomogénéités du dépôt.
Le but de la présente invention est donc de pro-poser un dispositif de trou de coulée permettant le démarrage, le réglage précis du débit et l'arrêt de la coulée de matières en fusion, en assurant à tout moment des conditions géomé-triques identiques à la sortie du trou de coulée. Le dis-positif doit être applicable à la coulée de métaux liquides et de matières non-rnétalliques en fusion.
Le dispositif selon l'invention comprend deux cylindres à axes parallèles e~t mobiles autour de leurs axes respectifs, ayant une ligne de contact commune. Au moins l'u~ des cylindres comporte une rainure qui s'étend sur une por-tion de la circonférence du cylindre et dont la section varie le long de la circonférence de manière à passer par un maximum.
De préférence, l'autre cylindre présente une sur face lisse, En usinant dans le corps d'un cylindre, mais de préférence dans les corps des deux cylindres, des rai-nures identiques d'un profil approprié et en superposant les dew. cylindres de manière à ce que l'ouverture circons-crite par les pro~ils des rainures soit symétrique, on créeun système perrnettant d'aboutir, par rotation des cylindres 8 Cl en contresens l'un par rapport à l'autre, à une variation de la section d'ouverture, tout en préservant une section homothétique à la section initiale~
La rainure peut présenter d'après une ~orme d'exé-cution préférée, un pro~il pseudo-elliptique~ On peut néan-moins prévoir également des pro~ils d'exécution plus simples, ce qui va cependant au dépens de la continuité de la géométrie du jet pendant la variation du degré d'ouverture du trou de coulée, comme il sera exposé plus bas.
Le dispositif suivant l'invention comporte des moyens permettant d'entraîner les deux cylindres de manière synchrone, afin de les positionner de fa,con à obtenir le degré d'ouverture désiré du trou de coulée. Pour ceci, il suffit de munir les deux cylindres d'un système à pignons et de prévoir un moyen d'entraînement qui peut être un simple levier ou encore, dans le cas d'applications plus sophis-tiquées, un servo-moteur, agissant sur llun des deux cylin-dres.
De préférence, le dispositi~ suivant l'invention comprend également des moyens permettant de presser le,s deux cylindres l'un contre l'autre le long de leur ligne de con-tact. Ces moyens peuvent être, par exemple, des vis de serrage. Il peut etre également prévu des moyens supplé-mentaires d'étanc~éisation des deux cylindres l'un par rapport à l'autre, lesquels moyens peuvent consister par exemple en un façonnage suivant lequel l'un des cylindres est imbriqué dans l'autre.
L'avantage principal du dispositi~ suivant l'in-vention réside évidemment dans le ~ait qu'il permet de vari~r de fa,con continue l'ouverture du trou de coulée et de pro-céder à des ajuste~ents précis du debit coulé. Suivant la B~
configuration des rainures, on peut obtenir une ouverture de n'importe quelle forme géornétrique. Ainsi des rainures en forme pseudo-elliptique donnent une ouverture parfaitement circulaire. En m8me temps l'axe de l'orifice ne se déplace pas~
Des modes de realisation préférés d'un dispositif suivant l'invention seront maintenant décrits plus en détail, en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels:
la fig. 1 montre une vue en perspective de deux cylindres dotés chacun d'une rainure pseudo-elliptique, les fig. lA, lB, lC et lD montrant des coupes longitudinales et transversales des mêmes cylindres en positions différentes, la fig. 2 représente une vue en perspective de deux cylindres où les rainures présentent un fond droit, les fig.
2A, 2B et 2C montrant des coupes longitudinales et trans-versales de ces cylindres en po~itions différentes et les configurations des ouvertures résultant de ces positions; et la fig. 3 montre de manière schématique une coupe longitudinale et une coupe transversale d'une forrne d'exécution possible du dispositif suivant l'invention.
En fig. 1, on a représenté deux cylindres A et B
qui présentent chacun une rainure 10 ~n forme pseudo-elliptique. En raison de la variation du profil de ces rainures suivant la circonférence de chaque cylindre, une rotation de ceux-ci, par exemple, suivant le sens des flèches, conduit à une variation de l'ouverture circonscrite par le profil des rainures superposées. Ainsi la position représentée en fig. IA résultera en une ouverture rnaximum 01 comme la profondeur des rainures est la plus importante à
l'en~roit de la ligne de contact entre les cylindres A et B.
Pour arriver à une ouverture plus restreinte, il suffit de tourner les cylindres A et B en contresens, le cylindre A
étant tourné dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre' il en résultera l'ouverture 02 de la fig. lB.
En continuant ce mouvement, on aboutit à l'ouverture encore plus restreinte 03 de la fig. lC et finalement à l'obturation totale du trou de coulée, comme le montre la fig. lD.
La fig. 2 représente essentiellement les memes cylindres A et B que ceux montrés en fig. 1, avec cependant une autre forme d'exécution de la rainure. La rainure 10' présente un profil simple à obtenir, étant donné que le fond est droit, comme il ressort des fig. 2A, 2B et 2C. Or, il est facile de voir en fig. 2A que dans ce cas précis seule la position où les fonds des rainures sont parallèles entre eux, il y a ouverture en forme d'un cercle 05, tandis que toute autre position, comme par exemple celle représentée, en fig. 2B résulte en une ouverture de profil elliptique ou oval 06.
La fig. 2C montre la position de fermeture du trou de coulée. A noter que les flèches qui apparaissent dans les fig. lA, B, C et 2A, B, C indiquent le sens du flux des matières à couler.
En fig. 3,il est représenté de manière schématisée une forme d'exécution possible d'un dispositif suivant l'invention. On distingue les cylindres A,B, dotés chacun d'une rainure 10 en forme d'une pseudo-ellipse, engendrant dans leur position telle que représentée, une ouverture 0 circulaire. On reconnaît les moyens de fixation 1 et 2 du bloc 3 qui fait office de palier pour les deux cylindres.
Le déplacement en rotation synchrone des deux o cylindres, en contresens l~un par rapport à l'autre, est assuré
par les pi~nons 5. Le dispositif de rotation qui n'est pas représenté, peut être un levier, un vérin, ou un servo-moteur. On reconnaît également les moyens de pression 4 qui peuvent etre par exemple des vis de serrage.
Suivant le mode d'application du dispositif selon l'invention, les cylindres peuvent être exécutés soit en métal, ce qui sera le cas lors de la coulée de matières non-métalliques en fusion, telles que le sable, les scories, les roches etc., dans le cadre de la fabrication du verre, de la laine minérale ou des fibres céramiques, soit en une matière réfractaire lorsque le dispositif est appliqué dans la coulée de métaux liquides, et qu'il est monté sous une poche de coulée d'aciérie, sous la sole d'un four électrique d'aciérie ou de fonderie, sous le panier-répartiteur d'une coulée continue, ou encore sur la partie de déversement d'un convertisseur.
Dans le cas de la coulée de matières non-métalliquss, il est utile de doter les cylindres métalliques d'un systeme de refroidissement à l'eau, en prévoyant des canaux 6 des-tinés à véhiculer l'eau de refroidissement.
~ 6 --
La présente invention concerne un dispositif de trou de coulée destiné essentiellement à la coulée de matières liquides, en particulier de matières métalliques ou non-métalliques en fusion, lequel dispositif présente une ouver-ture variable, en vue de demarrer, d'arreter et de régler le débit des matières lors de la coulée.
Les dispositifs de trou de coulée connus dans l'industrie métallurgique comprennent essentiellement les systèmes classiques d'obturation à quenouille ou à tiroir~
Le principe de ces systèmes consiste en ce que l'on agrandit ou rétrécit la section d'un orifice, en enlevant ou en amenant graduellement un objet, par exemple un bouchon ou une plaque, entre l'orifice et la matière à couler. Comme la géométrie du jet de coulée est nécessairement affectée par les change-ments de la géométrie de l'orifice qui i~nterviennent suivant ce principe, ces systèmes ne travaillent bien qu'en position ouverte ou fermée. Pour des ouvertures intermédiaires, les jets sont fortement dispersés ce qui entrave fortement la qualité de la coulée. Il est donc utile de proposer des dispositifs de trou de coulée plus performants.
Dans l'industrie de fabrication du verre ou d'autres substances à base de matières non-métalliques comportant une fusion des matières et une coulée, on se trouve essentiellement devant les mêmes problèmes que dans le cas de la coulée des métaux. Il est vrai qu'on a proposé
des équipements de trou de coulée plus perfectionnés où la section de l'orifice peut etre variée par le truchement du dépQt sur les parois du canal de coulée de couches plus ou moins épaisses de matière solidifiée, en prévoyant un réglage de la ternpérature du dit canal. Un tel équipement, corr¢ne il B~
est décrit par exemple dans le brevet luxembourgeois No.
82.177 du Déposant, doit donc comporter un système de chauffage électrique, ainsi qu'un système de refroidissement qui tout en permettant un réglage du débit, ont un temps de réponse assez long et nécessitent une surveillance constante de leur équilibre thermique pour maintenir un jet d'un débit requis. De plus, aux ~aibles ouvertures, la géométrie du jet peut devenir irrégulière à cause d'inhomogénéités du dépôt.
Le but de la présente invention est donc de pro-poser un dispositif de trou de coulée permettant le démarrage, le réglage précis du débit et l'arrêt de la coulée de matières en fusion, en assurant à tout moment des conditions géomé-triques identiques à la sortie du trou de coulée. Le dis-positif doit être applicable à la coulée de métaux liquides et de matières non-rnétalliques en fusion.
Le dispositif selon l'invention comprend deux cylindres à axes parallèles e~t mobiles autour de leurs axes respectifs, ayant une ligne de contact commune. Au moins l'u~ des cylindres comporte une rainure qui s'étend sur une por-tion de la circonférence du cylindre et dont la section varie le long de la circonférence de manière à passer par un maximum.
De préférence, l'autre cylindre présente une sur face lisse, En usinant dans le corps d'un cylindre, mais de préférence dans les corps des deux cylindres, des rai-nures identiques d'un profil approprié et en superposant les dew. cylindres de manière à ce que l'ouverture circons-crite par les pro~ils des rainures soit symétrique, on créeun système perrnettant d'aboutir, par rotation des cylindres 8 Cl en contresens l'un par rapport à l'autre, à une variation de la section d'ouverture, tout en préservant une section homothétique à la section initiale~
La rainure peut présenter d'après une ~orme d'exé-cution préférée, un pro~il pseudo-elliptique~ On peut néan-moins prévoir également des pro~ils d'exécution plus simples, ce qui va cependant au dépens de la continuité de la géométrie du jet pendant la variation du degré d'ouverture du trou de coulée, comme il sera exposé plus bas.
Le dispositif suivant l'invention comporte des moyens permettant d'entraîner les deux cylindres de manière synchrone, afin de les positionner de fa,con à obtenir le degré d'ouverture désiré du trou de coulée. Pour ceci, il suffit de munir les deux cylindres d'un système à pignons et de prévoir un moyen d'entraînement qui peut être un simple levier ou encore, dans le cas d'applications plus sophis-tiquées, un servo-moteur, agissant sur llun des deux cylin-dres.
De préférence, le dispositi~ suivant l'invention comprend également des moyens permettant de presser le,s deux cylindres l'un contre l'autre le long de leur ligne de con-tact. Ces moyens peuvent être, par exemple, des vis de serrage. Il peut etre également prévu des moyens supplé-mentaires d'étanc~éisation des deux cylindres l'un par rapport à l'autre, lesquels moyens peuvent consister par exemple en un façonnage suivant lequel l'un des cylindres est imbriqué dans l'autre.
L'avantage principal du dispositi~ suivant l'in-vention réside évidemment dans le ~ait qu'il permet de vari~r de fa,con continue l'ouverture du trou de coulée et de pro-céder à des ajuste~ents précis du debit coulé. Suivant la B~
configuration des rainures, on peut obtenir une ouverture de n'importe quelle forme géornétrique. Ainsi des rainures en forme pseudo-elliptique donnent une ouverture parfaitement circulaire. En m8me temps l'axe de l'orifice ne se déplace pas~
Des modes de realisation préférés d'un dispositif suivant l'invention seront maintenant décrits plus en détail, en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels:
la fig. 1 montre une vue en perspective de deux cylindres dotés chacun d'une rainure pseudo-elliptique, les fig. lA, lB, lC et lD montrant des coupes longitudinales et transversales des mêmes cylindres en positions différentes, la fig. 2 représente une vue en perspective de deux cylindres où les rainures présentent un fond droit, les fig.
2A, 2B et 2C montrant des coupes longitudinales et trans-versales de ces cylindres en po~itions différentes et les configurations des ouvertures résultant de ces positions; et la fig. 3 montre de manière schématique une coupe longitudinale et une coupe transversale d'une forrne d'exécution possible du dispositif suivant l'invention.
En fig. 1, on a représenté deux cylindres A et B
qui présentent chacun une rainure 10 ~n forme pseudo-elliptique. En raison de la variation du profil de ces rainures suivant la circonférence de chaque cylindre, une rotation de ceux-ci, par exemple, suivant le sens des flèches, conduit à une variation de l'ouverture circonscrite par le profil des rainures superposées. Ainsi la position représentée en fig. IA résultera en une ouverture rnaximum 01 comme la profondeur des rainures est la plus importante à
l'en~roit de la ligne de contact entre les cylindres A et B.
Pour arriver à une ouverture plus restreinte, il suffit de tourner les cylindres A et B en contresens, le cylindre A
étant tourné dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre' il en résultera l'ouverture 02 de la fig. lB.
En continuant ce mouvement, on aboutit à l'ouverture encore plus restreinte 03 de la fig. lC et finalement à l'obturation totale du trou de coulée, comme le montre la fig. lD.
La fig. 2 représente essentiellement les memes cylindres A et B que ceux montrés en fig. 1, avec cependant une autre forme d'exécution de la rainure. La rainure 10' présente un profil simple à obtenir, étant donné que le fond est droit, comme il ressort des fig. 2A, 2B et 2C. Or, il est facile de voir en fig. 2A que dans ce cas précis seule la position où les fonds des rainures sont parallèles entre eux, il y a ouverture en forme d'un cercle 05, tandis que toute autre position, comme par exemple celle représentée, en fig. 2B résulte en une ouverture de profil elliptique ou oval 06.
La fig. 2C montre la position de fermeture du trou de coulée. A noter que les flèches qui apparaissent dans les fig. lA, B, C et 2A, B, C indiquent le sens du flux des matières à couler.
En fig. 3,il est représenté de manière schématisée une forme d'exécution possible d'un dispositif suivant l'invention. On distingue les cylindres A,B, dotés chacun d'une rainure 10 en forme d'une pseudo-ellipse, engendrant dans leur position telle que représentée, une ouverture 0 circulaire. On reconnaît les moyens de fixation 1 et 2 du bloc 3 qui fait office de palier pour les deux cylindres.
Le déplacement en rotation synchrone des deux o cylindres, en contresens l~un par rapport à l'autre, est assuré
par les pi~nons 5. Le dispositif de rotation qui n'est pas représenté, peut être un levier, un vérin, ou un servo-moteur. On reconnaît également les moyens de pression 4 qui peuvent etre par exemple des vis de serrage.
Suivant le mode d'application du dispositif selon l'invention, les cylindres peuvent être exécutés soit en métal, ce qui sera le cas lors de la coulée de matières non-métalliques en fusion, telles que le sable, les scories, les roches etc., dans le cadre de la fabrication du verre, de la laine minérale ou des fibres céramiques, soit en une matière réfractaire lorsque le dispositif est appliqué dans la coulée de métaux liquides, et qu'il est monté sous une poche de coulée d'aciérie, sous la sole d'un four électrique d'aciérie ou de fonderie, sous le panier-répartiteur d'une coulée continue, ou encore sur la partie de déversement d'un convertisseur.
Dans le cas de la coulée de matières non-métalliquss, il est utile de doter les cylindres métalliques d'un systeme de refroidissement à l'eau, en prévoyant des canaux 6 des-tinés à véhiculer l'eau de refroidissement.
~ 6 --
Claims (12)
1. Dispositif de trou de coulée destiné essentiellement à la coulée de matières liquides, présentant une ouverture variable en vue de démarrer, d'arrêter et de régler le débit des matières lors de la coulée, caractérisé en ce qu'il comprend deux cylindres à axes parallèles et mobiles autour de leurs axes respectifs, ayant une ligne de contact commune et en ce qu'au moins l'un des cylindres comporte une rainure qui s'étend le long d'une partie de la circonférence du cylindre et dont la section varie le long de ladite circon-férence de manière à passer par un maximum.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que l'autre cylindre présente une surface lisse.
en ce que l'autre cylindre présente une surface lisse.
3. Dispositif suivant la revendication 1, carac-térisé en ce que les deux cylindres comportent chacun une rainure, ces dernières présentant un profil identique.
4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que la rainure présente un profil pseudo-elliptique de façon à définir une ouverture circulaire.
en ce que la rainure présente un profil pseudo-elliptique de façon à définir une ouverture circulaire.
5. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé
en ce que les cylindres sont disposés l'un vis-à-vis de l'autre de manière à ce que les deux rainures forment une ouverture symétrique par rapport à la génératrice de contact desdits cylindres.
en ce que les cylindres sont disposés l'un vis-à-vis de l'autre de manière à ce que les deux rainures forment une ouverture symétrique par rapport à la génératrice de contact desdits cylindres.
6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé
en ce que l'ouverture formée par les deux rainures est cir-culaire.
en ce que l'ouverture formée par les deux rainures est cir-culaire.
7. Dispositif suivant les revendications 1, 3 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens per-mettant d'entraîner les deux cylindres de manière synchrone en contresens l'un par rapport à l'autre.
8. Dispositif suivant les revendications 1, 3 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens per-mettant de presser les deux cylindres l'un contre l'autre le long de leur ligne de contact.
9. Dispositif suivant les revendications 1, 3 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'étanchéisation des cylindres l'un par rapport à l'autre.
10. Dispositif suivant les revendications 1, 3 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de fixation et d'étanchéisation par rapport à un récipient renfermant la matière liquide à couler.
11. Dispositif suivant les revendications 1, 3 ou 5, caractérisé en ce que les cylindres sont exécutés en une matière réfractaire.
12. Dispositif suivant les revendications 1, 3 ou 5, caractérisé en ce que les cylindres sont exécutés en métal et comprennent des canaux qui sont raccordés à un système de refroidissement à l'eau.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU83734A LU83734A1 (fr) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | Dispositif de trou de coulee a ouverture variable |
| LU83734 | 1981-11-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1186480A true CA1186480A (fr) | 1985-05-07 |
Family
ID=19729758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000408509A Expired CA1186480A (fr) | 1981-11-04 | 1982-07-30 | Dispositif de trou de coulee a ouverture variable |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0078760B1 (fr) |
| JP (1) | JPS5888054A (fr) |
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| CA (1) | CA1186480A (fr) |
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| DK (1) | DK487882A (fr) |
| FI (1) | FI822763L (fr) |
| LU (1) | LU83734A1 (fr) |
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| LU87046A1 (fr) * | 1987-11-12 | 1989-06-14 | Wurth Paul Sa | Dispositif de reglage de l'ecoulement d'une matiere en fusion et application a une installation de coulee continue |
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| GB2295638A (en) * | 1994-11-30 | 1996-06-05 | Brookmex Ltd | Material flow device |
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| JP5425730B2 (ja) * | 2009-08-27 | 2014-02-26 | 本田技研工業株式会社 | 粘性材塗布ノズル |
| IT201900018725A1 (it) * | 2019-10-14 | 2021-04-14 | Sacmi | Testa di erogazione di un materiale polimerico e relativo metodo di erogazione, metodo di trasferimento di una dose di materiale polimerico. |
| CN114029480A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-11 | 崔荣凯 | 一种金属制造用铝合金浇铸装置 |
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| DE1120226B (de) * | 1959-02-21 | 1961-12-21 | Kurt Vahlberg | Drosselvorrichtung mit zwei im Gehaeuse drehbar angeordneten Walzen, die je eine Aussparung aufweisen |
| FR1478920A (fr) * | 1965-05-06 | 1967-04-28 | Stal Laval Apparat Ab | Dispositif de coulée pour métal liquide |
| GB1434768A (en) * | 1973-06-07 | 1976-05-05 | Westinghouse Brake & Signal | Valve for particulate material |
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- 1981-11-04 LU LU83734A patent/LU83734A1/fr unknown
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- 1982-07-22 AT AT82630073T patent/ATE17199T1/de not_active IP Right Cessation
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