EP2350325B1 - Dispositif de repartition d'un materiau en fusion - Google Patents

Dispositif de repartition d'un materiau en fusion Download PDF

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EP2350325B1
EP2350325B1 EP09751877A EP09751877A EP2350325B1 EP 2350325 B1 EP2350325 B1 EP 2350325B1 EP 09751877 A EP09751877 A EP 09751877A EP 09751877 A EP09751877 A EP 09751877A EP 2350325 B1 EP2350325 B1 EP 2350325B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tilting
cable
runner
length
tilting runner
Prior art date
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Active
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EP09751877A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP2350325A1 (fr
Inventor
Giovanni Cimenti
Claude Bodeving
Claude Meisch
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TMT Tapping Measuring Technology SARL
Original Assignee
TMT Tapping Measuring Technology SARL
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Publication date
Application filed by TMT Tapping Measuring Technology SARL filed Critical TMT Tapping Measuring Technology SARL
Priority to PL09751877T priority Critical patent/PL2350325T3/pl
Publication of EP2350325A1 publication Critical patent/EP2350325A1/fr
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/14Discharging devices, e.g. for slag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14Charging or discharging liquid or molten material
    • F27D3/145Runners therefor

Definitions

  • the present invention relates to a device for distributing a molten material with a rocking channel supported so as to tilt about a substantially horizontal tilting axis.
  • a device for distributing a molten material with a rocking channel supported so as to tilt about a substantially horizontal tilting axis is used in particular to distribute a liquid iron, which flows through a pouring channel of a casting floor of a casting of a blast furnace, on two torpedo wagons or two pockets which are waiting below the pouring floor.
  • the tilting gully comprises a support cradle, which is supported by two support journals so that it can tilt about a horizontal tilt axis, and a gutter element with two opposing weir spouts, which is placed from interchangeably in the support cradle.
  • a training group of the support cradle comprises a geared motor unit with a crank. This crank is connected by means of a connecting rod to a lever arm of the support cradle.
  • JP 55 106650 describes a similar device.
  • a common fault of these two tilting mechanisms with geared motor group is that, given the significant weight of the tilting channel, the torque at the output of the gearbox must be quite large, which requires a large geared motor gearbox so expensive.
  • An advantage of a drive unit with geared motor unit lies in the fact that a second input shaft connected to a hand wheel can be provided on the gearbox, which makes it possible to manually tilt the tilting channel in the event of a problem. with the motor of the geared motor unit or with its power supply.
  • this second input shaft requires an additional gear train with a transmission ratio very high to manually tilt the tilting channel, which further increases the price of the geared motor group.
  • tilting gullies whose support cradle drive group comprises a hydraulic or pneumatic cylinder connected to a lever arm of the support cradle.
  • a large diameter hydraulic cylinder which requires high flows of hydraulic oil under high pressure to operate, is frowned upon in the immediate vicinity of large quantities of liquid iron (danger of fire).
  • a pneumatic cylinder has the disadvantage of not allowing a reliable adjustment of the angle of inclination of the tilting gully.
  • the solutions with hydraulic or pneumatic cylinder have the disadvantage of not offering a possibility to manually switch the tilting sluice in case of problem with the supply of hydraulic or pneumatic fluid.
  • An object of the present invention is to provide a device for distributing a molten material with a tilting gutter equipped with a simple and inexpensive drive unit, ensuring nevertheless a safe and reliable tilting rocking.
  • this object is achieved by a device according to claim 1.
  • the present invention proposes a distribution device for a molten material comprising, in a manner known per se: a rocking channel supported so as to be able to tilt around a substantially horizontal tilting axis; a drive unit with a geared motor unit and a force transmission means connecting the geared motor unit to the tilting runner, so as to transmit to the latter a tilting moment about its tilting axis.
  • the force transmission means comprises a drum winch driven by the geared motor unit and at least one cable section winding on the drum, respectively taking place from latest; an end of said cable section being fixed to the tilting channel at a distance L from its tilting axis, so as to be able to apply to the tilting channel the tilting moment.
  • the effort transmission means essentially comprises simple elements, which are most often available commercially.
  • the torque required for the output of the geared motor unit to operate the drum winch is relatively low, so that a geared motor of reduced size, so cheap.
  • the gear unit must only have a gear train consisting of a worm gear and a worm gear and can be self-locking when stopped.
  • the cable transmission provides a great freedom as regards the location of the drive unit, which can for example be placed on the casting floor, in a cabinet adjacent to the tilting runner, or even in below the tilting gully.
  • the cables apart from the cables, there are no mechanical connections between the drive unit and the tilting runner, which facilitates the assembly and disassembly of the drive unit and / or the tilting runner.
  • the force transmission means comprises a single cable section which is capable of transmitting to the rocking channel a tilting moment in a first direction to bring it from a first position to a second position. position, when wrapping this section of cable on the drum; and the tilting ditch is balanced to return from the second position to the first position, when unrolling the drum cable.
  • the drive unit only serves to produce the torque to swing the tilting ditch in one direction. Tilting of the tilting ditch in the opposite direction is achieved by the gravitational force acting directly on the tilting ditch.
  • the force transmission means comprises a first section of cable and a second section, one end of the first section of cable being fixed to the tilting channel so as to be able to apply to the latter a moment of tilting in a first direction, when this first section of cable is wound on the drum; and one end of the second cable section being attached to the tilting gully so as to be able to apply a tilting moment to the latter second sense, when this second section of cable is wound on the drum.
  • the drive unit is used to produce the torque to swing the tilting ditch in two directions.
  • this alternative embodiment makes it possible to balance the tilting ditch so that it is in equilibrium between a first position in which it discharges the molten material on the left side and a second position in which it discharges the melt material on the right side. In this equilibrium position, the training group is, therefore, free of any effort.
  • the device advantageously comprises a first limit stop defining a first extreme inclination position for the tilting gully, and a second end stop defining a second extreme tilting position for the tilting gully. These end stops constitute a safety stop for the tilting runner.
  • an anchoring point for the cable is provided on the tilting runner.
  • the tension in the cable remains lower than the prestress force of the springs, the latter do not compress, and the fastening system forms a fixed attachment point for the rope.
  • the tilting channel is stopped in its tilting movement by an end stop or other rigid obstacle, the force in the cable section exceeds the prestressing force of the springs. The latter then compress, and the attachment point yields proportionally to the modulus of the tensile force, which limits the tension in the cable and prevents premature breakage.
  • the tilting runner advantageously comprises two lever arms, the end of the first section of cable being fixed to the first lever arm and the end of the second section of cable being fixed to the second lever arm.
  • These two lever arms are preferably symmetrical with respect to a vertical plane passing through the tilting axis, and each lever arm advantageously supports a cable guide in the form of an arc of circle whose center of curvature is situated on the tilting axis.
  • a tensioning weight is advantageously associated with each section of cable so as to keep it stretched around the drum, when the cable section does not transmit traction force.
  • the tilting gully comprises a gutter element with two opposing weir spouts which is supported with two support journals so as to be able to tilt about the horizontal tilting axis.
  • the tilting gully comprises a support cradle supported with two support pins, so as to be able to tilt around the horizontal tilting axis, and a channel element with two spouts opposite, which is interchangeably placed in the support cradle.
  • This variant with support cradle allows easy and fast exchange of the channel element.
  • the geared motor unit and the drum winch are preferably arranged next to the rocking ditch and advantageously separated from the latter by a protective wall.
  • a preferred embodiment further comprises an end-of-travel cam fixed on the tilting rung, a device for detecting certain predefined positions of the end-of-travel cam and a circuit for stopping the gearmotor unit when such a predefined position is detected.
  • the figures in the appendix show a device according to the present invention, which is used, by way of example, to distribute a molten iron 8, which flows through a pouring channel 10 of a pouring floor 12 of a casting hall of a blast furnace, on two torpedo wagons 14, 14 ', which are waiting below the casting floor 12.
  • This device comprises a tilting gully, generally identified by the reference 16, which advantageously comprises a support cradle 18 and an interchangeable channel element 20.
  • the support cradle 18 is equipped with two journals 22, 22 ', which are housed in lateral bearings 24, 24', so that the support cradle 18 can swing about a tilting axis 25.
  • Interchangeable channel element 20 forms a spout 28, 28 'for the cast iron at each of its two ends. It is placed from above in the support cradle 18 and is provided with feet 26, 26 ', which wedge it on the support cradle 18 and immobilize it during the tilting of the latter.
  • the rocking channel is shown in the rest position (or waiting), wherein the channel member 20 is substantially horizontal.
  • the assembly of the rocking channel 16 is advantageously balanced so as to be in equilibrium in this rest position, that is to say that no moment must be exerted to maintain the channel element 20 substantially horizontal.
  • the support cradle 18 can however be tilted in the direction of the arrow 30, in order to bring the channel element 20 into an inclined discharge position in the roadster wagon 14 ( as suggested by broken lines on the Fig. 1 ), and in the direction of the arrow 30 ', to bring the trench element 20 in an inclined position of discharge in the roadster wagon 14'.
  • the reference sign 32 identifies a first abutment carried by a substructure 34 so as to cooperate with a first abutment 32 'on the support cradle 18 to define an extreme position of inclination of the trench element 20, when the support cradle 18 is tilted in the direction of the arrow 30.
  • the reference sign 36 identifies a second stop carried by the substructure 34 so as to cooperate with a second abutment 36 'on the support cradle 18, for define an extreme inclination position of the trench element 20, when the support cradle 18 swings in the direction of the arrow 30 '.
  • a particularly advantageous drive unit 40 is associated with the tilting channel 16.
  • This drive unit 40 comprises a geared motor unit 42, which drives a drum winch 44.
  • a cable is wound and unwound. which is globally identified with the reference sign 46 and which makes it possible to apply to the tilting runner 16 a tilting moment about its tilting axis 25.
  • the drum winch 44 can most often be a standard equipment available on the market .
  • the geared motor unit 42 may comprise an electric motor, hydraulic or pneumatic coupled to the reducer.
  • the reducer of the geared motor unit 42 may be quite small. Most often it is sufficient that it comprises a single gear train consisting essentially of a worm and a screw-worm conjugate.
  • This worm gear train is advantageously sized so as to be self-locking when stopped. It should be noted that the geared motor unit 42 and the drum winch 44 are, in the embodiment shown in the figures, arranged below the casting floor 12, next to the rocking channel 16, and separated from the latter by a protective wall 48.
  • the cable 46 comprises a first cable section 50, provided with an end 52 fixed to the tilting channel 16, at a distance L from its tilting axis 25, so that to be able to apply to the latter a tilting moment in the direction of the arrow 30 ', and a second cable section 50', provided with an end 52 'attached to the tilting channel 16, at a distance L from its axis of tilting 25, so as to be able to apply to the latter a tilting moment in the opposite direction indicated by the arrow 30.
  • the cable 46 forms several windings around the drum winch 44.
  • each cable section 50, 50 'can of course be individually fixed to the drum winch 44.
  • the support cradle 18 comprises two lever arms 54, 54 'symmetrical with respect to a vertical plane passing through the tilting axis 25.
  • the first lever arm 54 serves as a point of attachment to said first end 52 of the first cable section 50
  • the second lever arm 54 ' serves as a point of attachment to said second end 52' of the second cable section 50 '.
  • each lever arm 54, 54 ' supports an arcuate cable guide 56, 56' whose center of curvature is situated on the tilt axis 25.
  • the references 58, 58 ' identify return pulleys arranged above the cable guides 56, 56 ', symmetrically with respect to a vertical plane passing through the tilting axis 25. These return pulleys 58, 58' serve to guide the cable section 50, respectively 50 ', below the casting floor 12 to the top of the drum winch 44.
  • the references 59, 59' identify return pulleys arranged above the drum winch 44, to guide the cable section 50 respectively 50 'on the drum winch 44.
  • the second cable section 50 ' is unwound from the drum winch 44 and vice versa.
  • the length increase of a cable section 50 is substantially equal to the reduction of the other cable section 50 ', which allows winding and unwinding of the two sections of cable without a problem on the same drum.
  • the Fig. 5 shows a preferential attachment of the first end 52 of the cable section 50 to the lever arm 54 (the attachment of the second end 52 ' from the cable section 50 'to the lever arm 54' is preferably identical).
  • the reference 60 generally identifies a fastening system with springs 62 prestressed, which will now be described in more detail.
  • This fastening system comprises a tube 64 provided on one side of a collar 66 and on the other side of a thread 68.
  • the tube 64 is housed in a hole 70 of a base 72 of the lever arm 54 with its collar 66 resting on the outer surface 74 of the base 72.
  • the springs 62 which are advantageously spring washers (Belleville type springs), are threaded onto the tube 64, on the opposite side of the hole 70.
  • a plate 76 is screwed onto the thread 68, so as to compress the springs 62 between its inner face 78 and the inner face 80 of the base 72.
  • the springs 62 exert a predefined prestressing force, which substantially corresponds to the maximum tensile force in the cable section 50 to be discounted during the tilting rock dump 16.
  • the cable section 50 is fixed to a fastening rod 86 which has a threaded end 88 which passes through the tube 64.
  • a tension adjusting nut 90 screwed onto this threaded end 88 forms an adjustable support, with which the rod 86 is supported on the lower end of the tube 64. With the aid of this tension adjusting nut 90, it is therefore known to tension the cable section 50. Once the tension in the cable section 50 is adjusted, the nut 90 is locked by means of a counter nut 92.
  • the springs 62 do not compress, and the tube 64 forms a fixed support for the fixing rod 86. If the tilting channel 16 is however stopped in its tilting movement by the abutment 32 'or another rigid obstacle, the force in the cable section 50 exceeds the prestressing force of the springs 62, the springs 62 are compressed, and the tube 64 is pulled by the fixing rod 86 in the direction of the arrow 94, proportionally to the modulus of the tensile force, which limits the tension in the cable section 50 and prevents premature breakage.
  • the Fig. 4 shows a tensioning weight 96 advantageously associated with the cable section 50 so as to keep it stretched around the drum winch 44.
  • This is for example a lead cylinder provided with a passage channel 98 for the cable section 50 and which is supported on a stop 100, of so as to exert traction on the cable section 50 toward its first end 52.
  • a similar voltage-setting weight 96 ' is advantageously also associated with the cable section 50'.
  • the reference 102 globally identifies a limit detection system.
  • This system 102 comprises an end-of-travel cam 104 integral with the journal 22 and a detection device 106, making it possible to detect certain predefined positions of this end-of-travel cam, for example by means of mechanical or magnetic contacts or sensors. inductive, capacitive or optical.
  • An electrical system (not shown) can then be used to stop the gearmotor unit when such a predefined position is detected.
  • the reference 110 identifies a hand wheel for manually tilting the tilting channel 16 in the event of a problem with the motor of the geared motor unit 42 or with its power supply. It will be appreciated that following the important lever arms involved in the transmission of the tilting moment to the tilting channel 16, it is possible to have a reduction gear that is small enough for transmitting the manual force to the drum winch 44.

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Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un dispositif de répartition d'un matériau en fusion avec une rigole basculante supportée de façon à pouvoir basculer autour d'un axe de basculement sensiblement horizontal. On utilise un tel dispositif notamment pour répartir une fonte liquide, qui s'écoule à travers une rigole de coulée d'un plancher de coulée d'une halle de coulée d'un haut-fourneau, sur deux wagons torpédo ou deux poches qui sont en attente en-dessous du plancher de coulée.
  • Etat de la technique
  • Le brevet US 3,792,850 décrit un tel dispositif. La rigole basculante comprend un berceau de support, qui est supporté à l'aide de deux tourillons de support de façon à pouvoir basculer autour d'un axe de basculement horizontal, et un élément de rigole avec deux becs déversoir opposés, qui est placé de façon interchangeable dans le berceau de support. Un groupe d'entraînement du berceau de support comprend un groupe motoréducteur avec une manivelle. Cette manivelle est reliée à l'aide d'une bielle à un bras de levier du berceau de support. JP 55 106650 décrit un dispositif similaire.
  • Du document KR20040046395 on connaît une rigole basculante dans laquelle le groupe motoréducteur est accouplé, sans bielle-manivelle intermédiaire, à un des deux tourillons du berceau de support.
  • Un défaut commun de ces deux mécanismes de basculement avec groupe motoréducteur est que, vu le poids important de la rigole basculante, les couples à la sortie du réducteur doivent être assez importants, ce qui nécessite un groupe motoréducteur de taille importante donc cher. Un avantage d'un groupe d'entraînement avec groupe motoréducteur réside dans le fait qu'on peut prévoir sur le réducteur un deuxième arbre d'entrée relié à une roue à main, ce qui permet de basculer manuellement la rigole basculante en cas de problème avec le moteur du groupe motoréducteur ou avec son alimentation en énergie. Cependant, ce deuxième arbre d'entrée nécessite un train d'engrenages supplémentaire avec un rapport de transmission très élevé pour faire basculer manuellement la rigole basculante, ce qui augmente encore davantage le prix du groupe motoréducteur.
  • II existe aussi des rigoles basculantes dont le groupe d'entraînement du berceau de support comprend un vérin hydraulique ou pneumatique connecté à un bras de levier du berceau de support. Cependant, un vérin hydraulique de grand diamètre, qui nécessite des débits importants d'huile hydraulique sous haute pression pour fonctionner, est mal vu à proximité immédiate de quantités importantes de fonte liquide (danger d'incendie). Un vérin pneumatique quant à lui présente le désavantage de ne pas permettre un ajustement fiable de l'angle d'inclinaison de la rigole basculante. De plus, les solutions avec vérin hydraulique ou pneumatique ont le désavantage de ne pas offrir de possibilité pour basculer manuellement la rigole basculante en cas de problème avec l'alimentation en fluide hydraulique ou pneumatique.
  • Objet de l'invention
  • Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de répartition d'un matériau en fusion avec une rigole basculante équipée d'un groupe d'entraînement simple et bon marché, assurant malgré tout un basculement sûr et fiable de la rigole basculante.
  • Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un dispositif selon la revendication 1.
  • Description générale de l'invention
  • Afin de résoudre le problème mentionné ci-dessus, la présente invention propose un dispositif de répartition pour un matériau en fusion comprenant de façon connue en soi : une rigole basculante supportée de façon à pouvoir basculer autour d'un axe de basculement sensiblement horizontal ; un groupe d'entraînement avec un groupe motoréducteur et un moyen de transmission d'efforts reliant le groupe motoréducteur à la rigole basculante, de façon à transmettre à cette dernière un moment de basculement autour de son axe de basculement. Selon un aspect nouveau, le moyen de transmission d'efforts comprend un treuil à tambour entraîné par le groupe motoréducteur et au moins un tronçon de câble s'enroulant sur le tambour, respectivement se déroulant de ce dernier; une extrémité dudit tronçon de câble étant fixée à la rigole basculante à une distance L de son axe de basculement, de façon à pouvoir appliquer à la rigole basculante le moment de basculement. Il sera apprécié que le moyen de transmission d'efforts comprend essentiellement des éléments simples, qui sont le plus souvent disponibles dans le commerce. De plus, le couple nécessaire à la sortie du groupe motoréducteur pour faire fonctionner le treuil à tambour est relativement faible, de sorte qu'on peut utiliser un motoréducteur de taille réduite, donc à bon marché. Le plus souvent le réducteur doit seulement comporter un train d'engrenages composé d'une vis sans fin et d'une roue à vis conjuguée et peut être autobloquant à l'arrêt. Il sera aussi apprécié que la transmission par câbles procure une grande liberté en ce qui concerne l'emplacement du groupe d'entraînement, qui peut par exemple être placé sur le plancher de coulée, dans un cabinet adjacent à la rigole basculante, voire même en-dessous de la rigole basculante. De plus, mis à part les câbles, il n'y a pas de connexions mécaniques entre le groupe d'entraînement et la rigole basculante, ce qui facilite le montage et démontage du groupe d'entraînement et/ou de la rigole basculante.
  • Dans une première variante d'exécution, le moyen de transmission d'efforts comprend un seul tronçon de câble qui est apte à transmettre à la rigole basculante un moment de basculement dans un premier sens pour l'amener d'une première position dans une deuxième position, lorsqu'on enroule ce tronçon de câble sur le tambour ; et la rigole basculante est équilibrée de façon à revenir de la deuxième position dans la première position, lorsqu'on déroule le câble du tambour. En d'autres termes, le groupe d'entraînement sert uniquement à produire le couple pour basculer la rigole basculante dans un sens. Le basculement de la rigole basculante dans le sens contraire s'effectue grâce à la force de pesanteur agissant directement sur la rigole basculante.
  • Dans une variante d'exécution préférée, le moyen de transmission d'efforts comprend un premier tronçon de câble et un deuxième tronçon, une extrémité du premier tronçon de câble étant fixée à la rigole basculante de façon à pouvoir appliquer à cette dernière un moment de basculement dans un premier sens, lorsqu'on enroule ce premier tronçon de câble sur le tambour ; et une extrémité du deuxième tronçon de câble étant fixée à la rigole basculante de façon à pouvoir appliquer à cette dernière un moment de basculement dans un deuxième sens, lorsqu'on enroule ce deuxième tronçon de câble sur le tambour. Dans cette variante d'exécution, le groupe d'entraînement sert à produire le couple pour basculer la rigole basculante dans deux sens. Il sera apprécié que cette variante d'exécution permet d'équilibrer la rigole basculante de façon à ce qu'elle soit en équilibre entre une première position dans laquelle elle déverse le matériau en fusion du côté gauche et une deuxième position dans laquelle elle déverse le matériau en fusion du côté droit. Dans cette position d'équilibre, le groupe d'entraînement est, par conséquent, libre de tout effort.
  • Le dispositif comprend avantageusement une première butée de fin de course définissant une première position extrême d'inclinaison pour la rigole basculante, et une deuxième butée de fin de course définissant une deuxième position extrême d'inclinaison pour la rigole basculante. Ces butées de fin de course constituent un arrêt de sécurité pour la rigole basculante.
  • Afin d'éviter qu'un câble ne casse lorsque la rigole basculante est arrêtée dans son mouvement de basculement par une butée de fin de course, respectivement par un autre obstacle rigide, on prévoit sur la rigole basculante un point d'attache pour le câble qui est avantageusement formé par un système d'attache avec ressorts précontraints. Aussi longtemps que la tension dans le câble reste inférieure à l'effort de précontrainte des ressorts, ces derniers ne se compriment pas, et le système d'attache forme un point d'attache fixe pour la corde. Cependant, si la rigole basculante est arrêtée dans son mouvement de basculement par une butée de fin de course ou un autre obstacle rigide, l'effort dans le tronçon de câble dépasse l'effort de précontrainte des ressorts. Ces derniers se compriment alors, et le point d'attache cède proportionnellement au module de l'effort de traction, ce qui limite la tension dans le câble et évite sa cassure prématurée.
  • La rigole basculante comprend avantageusement deux bras de levier, l'extrémité du premier tronçon de câble étant fixée au premier bras de levier et l'extrémité du deuxième tronçon de câble étant fixée au deuxième bras de levier. Ces deux bras de leviers sont de préférence symétriques par rapport à un plan vertical passant par l'axe de basculement, et chaque bras de levier supporte avantageusement un guide de câble en forme d'arc de cercle dont le centre de courbure est situé sur le axe de basculement. Grâce à ces deux guides de câble, l'augmentation de longueur d'un tronçon de câble est sensiblement égale à la diminution de l'autre tronçon de câble, ce qui permet un enroulement et déroulement sans problème des deux tronçons de câble sur un même tambour.
  • Un poids de mise en tension est avantageusement associé à chaque tronçon de câble de façon maintenir ce dernier tendu autour du tambour, lorsque le tronçon de câble ne transmet pas d'effort de traction.
  • Dans une première variante d'exécution, la rigole basculante comprend un élément de rigole avec deux becs déversoir opposés qui est supporté à l'aide de deux tourillons de support de façon à pouvoir basculer autour du axe de basculement horizontal.
  • Dans une variante d'exécution préférée, la rigole basculante comprend un berceau de support supporté à l'aide de deux tourillons de support, de façon à pouvoir basculer autour de l'axe de basculement horizontal, et un élément de rigole avec deux becs déversoir opposés, qui est placé de façon interchangeable dans le berceau de support. Cette variante avec berceau de support permet un échange aisé et rapide de l'élément de rigole.
  • Le groupe motoréducteur et le treuil à tambour sont de préférence agencés à côté de la rigole basculante et avantageusement séparés de cette dernière par une paroi de protection.
  • Une exécution préférée comprend en outre une came de fin de course fixée sur la rigole basculante, un dispositif de détection de certaines positions prédéfinies de la came de fin de course et un circuit pour stopper le groupe motoréducteur lorsqu'une telle position prédéfinie est détectée.
  • Brève description des dessins
  • D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent:
  • Fig. 1:
    une coupe verticale, selon la ligne de coupe 1-1 repérée dans la Fig. 2, d'un dispositif de répartition pour un matériau en fusion selon l'invention;
    Fig. 2:
    une coupe horizontale selon la ligne de coupe 2-2 repérée dans la Fig. 1;
    Fig. 3:
    une coupe verticale selon la ligne de coupe 3-3 repérée dans la Fig. 2;
    Fig. 4:
    une coupe partielle montrant le détail repéré par un cercle 4 dans la Fig. 1 ; et
    Fig. 5:
    une coupe montrant le détail repéré par un cercle 5 dans la Fig. 1.
    Description d'une exécution préférée
  • Les figures en annexe montrent un dispositif selon la présente invention, qui est utilisé, à titre d'exemple, pour répartir une fonte liquide 8, qui s'écoule à travers une rigole de coulée 10 d'un plancher de coulée 12 d'une halle de coulée d'un haut-fourneau, sur deux wagons torpédo 14, 14', qui sont en attente en-dessous du plancher de coulée 12. Ce dispositif comprend une rigole basculante, globalement identifiée par la référence 16, qui se compose avantageusement d'un berceau de support 18 et d'un élément de rigole interchangeable 20.
  • Le berceau de support 18 est équipé de deux tourillons 22, 22', qui sont logés dans des paliers 24, 24' latéraux, de façon à ce que le berceau de support 18 puisse basculer autour d'un axe de basculement 25. L'élément de rigole interchangeable 20 forme un bec déversoir 28, 28' pour la fonte à chacune de ses deux extrémités. Il est placé d'en haut dans le berceau de support 18 et est muni de pieds 26, 26', qui le calent sur le berceau de support 18 et l'immobilisent lors du basculement de ce dernier.
  • Sur la Fig. 1, la rigole basculante est montrée en position de repos (ou d'attente), dans laquelle l'élément de rigole 20 est sensiblement horizontal. On notera que l'ensemble de la rigole basculante 16 est avantageusement équilibrée de façon à être en équilibre dans cette position de repos, c'est-à-dire qu'il ne faut pas exercer de moment pour maintenir l'élément de rigole 20 sensiblement horizontal. En appliquant un moment de basculement sur la rigole basculante 16, on peut cependant faire basculer le berceau de support 18 dans le sens de la flèche 30, pour amener l'élément de rigole 20 dans une position inclinée de déversement dans le wagon torpédo 14 (tel que suggéré par des traits interrompus sur la Fig. 1), et dans le sens de la flèche 30', pour amener l'élément de rigole 20 dans une position inclinée de déversement dans le wagon torpédo 14'.
  • Le signe de référence 32 identifie une première butée portée par une sous-structure 34 de façon à coopérer avec une première contrebutée 32' sur le berceau de support 18 pour définir une position extrême d'inclinaison de l'élément de rigole 20, lorsqu'on fait basculer le berceau de support 18 dans le sens de la flèche 30. Le signe de référence 36 identifie une deuxième butée portée par la sous-structure 34 de façon à coopérer avec une deuxième contrebutée 36' sur le berceau de support 18, pour définir une position extrême d'inclinaison de l'élément de rigole 20, lorsque le berceau de support 18 bascule dans le sens de la flèche 30'.
  • Sur les Fig. 2 et 3, on voit un groupe d'entraînement 40 particulièrement avantageux associé à la rigole basculante 16. Ce groupe d'entraînement 40 comprend un groupe motoréducteur 42, qui entraîne un treuil à tambour 44. Sur ce dernier s'enroule et se déroule un câble, qui est globalement identifié avec le signe de référence 46 et qui permet d'appliquer à la rigole basculante 16 un moment de basculement autour de son axe de basculement 25. Le treuil à tambour 44 peut être le plus souvent un équipement standard disponible dans le commerce. Le groupe motoréducteur 42 peut comprendre un moteur électrique, hydraulique ou pneumatique accouplé au réducteur. Le réducteur du groupe motoréducteur 42 peut être assez petit. Le plus souvent il suffit qu'il comporte un seul train d'engrenages composé essentiellement d'une vis sans fin et d'une roue à vis conjuguée. Ce train d'engrenage à vis sans fin est avantageusement dimensionné de façon à être autobloquant à l'arrêt. Reste à noter que le groupe motoréducteur 42 et le treuil à tambour 44 sont, dans l'exécution montrée sur les figures, agencés en-dessous du plancher de coulée 12, à côté de la rigole basculante 16, et séparés de cette dernière par une paroi de protection 48.
  • Dans l'exécution préférentielle présentée à l'aide des figures, le câble 46 comprend un premier tronçon de câble 50, muni d'une extrémité 52 fixée à la rigole basculante 16, à une distance L de son axe de basculement 25, de façon à pouvoir appliquer à cette dernière un moment de basculement dans le sens de la flèche 30', et un deuxième tronçon de câble 50', muni d'une extrémité 52' fixée à la rigole basculante 16, à une distance L de son axe de basculement 25, de façon à pouvoir appliquer à cette dernière un moment de basculement dans le sens opposé indiqué par la flèche 30. Entre le premier tronçon de câble 50 et le deuxième tronçon de câble 50', le câble 46 forme plusieurs enroulements autour du treuil à tambour 44. Pour éviter un glissement entre le treuil à tambour 44 et le câble 46, ce dernier peut être fixé au treuil à tambour 44, de façon à ce que le tronçon de câble 50 puisse s'enrouler d'un côté de cette fixation et le tronçon de câble 50' puisse s'enrouler de l'autre côté de ce point de fixation. Alternativement, chaque tronçon de câble 50, 50' peut bien entendu être fixé individuellement au treuil à tambour 44.
  • Sur la Fig. 1, on voit que le berceau de support 18 comprend deux bras de levier 54, 54' symétriques par rapport à un plan vertical passant par l'axe de basculement 25. Le premier bras de levier 54 sert de point de fixation à ladite première extrémité 52 du premier tronçon de câble 50, et le deuxième bras de levier 54' sert de point de fixation à ladite deuxième extrémité 52' du deuxième tronçon de câble 50'.
  • Sur la Fig. 1 on voit également que chaque bras de levier 54, 54' supporte un guide de câble 56, 56' en forme d'arc de cercle dont le centre de courbure est situé sur l'axe de basculement 25. Les références 58, 58' identifient des poulies de renvoi agencées au-dessus des guides de câble 56, 56', symétriquement par rapport à un plan vertical passant par l'axe de basculement 25. Ces poulies de renvoi 58, 58' servent à guider le tronçon de câble 50, respectivement 50', en-dessous du plancher de coulée 12 jusqu'au dessus du treuil à tambour 44. Les références 59, 59' identifient des poulies de renvoi agencées au-dessus du treuil à tambour 44, pour guider le tronçon de câble 50, respectivement 50' sur le treuil à tambour 44.
  • Lorsque le premier tronçon de câble 50 s'enroule autour du treuil à tambour 44, le deuxième tronçon de câble 50' se déroule du treuil à tambour 44 et vice versa. Grâce aux deux guides de câble 56, 56' en forme d'arc de cercle, dont le centre de courbure est situé sur l'axe de basculement 25, l'augmentation de longueur d'un tronçon de câble 50 est sensiblement égale à la diminution de l'autre tronçon de câble 50', ce qui permet un enroulement et déroulement sans problème des deux tronçons de câble sur un même tambour.
  • La Fig. 5 montre une fixation préférentielle de la première extrémité 52 du tronçon de câble 50 au bras de levier 54 (la fixation de la deuxième extrémité 52' du tronçon de câble 50' au bras de levier 54' est préférentiellement identique). La référence 60 identifie globalement un système d'attache avec ressorts 62 précontraints, qu'on va maintenant décrire plus en détail. Ce système d'attache comprend un tube 64 muni d'un côté d'un collet 66 et de l'autre côté d'un filet 68. Le tube 64 est logé dans un trou 70 d'un socle 72 du bras de levier 54, avec son collet 66 en appui sur la surface externe 74 du socle 72. Les ressorts 62, qui sont avantageusement des rondelles-ressort (ressorts de type Belleville), sont enfilés sur le tube 64, du côté opposé du trou 70. Une plaque 76 est vissée sur le filet 68, de façon à comprimer les ressorts 62 entre sa face interne 78 et la face interne 80 du socle 72. De cette façon on exerce sur les ressorts 62 un effort de précontrainte prédéfini, qui correspond sensiblement à l'effort de traction maximal dans le tronçon de câble 50 à escompter lors de l'opération de basculement de la rigole basculante 16.
  • Le tronçon de câble 50 est fixé à une tige de fixation 86 qui présente une extrémité filetée 88 qui passe à travers le tube 64. Un écrou d'ajustage de tension 90 vissé sur cette extrémité filetée 88 forme un appui réglable, avec lequel la tige de fixation 86 prend appui sur l'extrémité inférieure du tube 64. A l'aide de cet écrou d'ajustage de tension 90, on sait dès lors tendre le tronçon de câble 50. Une fois que la tension dans le tronçon de câble 50 est ajustée, l'écrou 90 est bloqué à l'aide d'un contre-écrou 92.
  • Aussi longtemps que la tension dans le tronçon de câble 50 reste inférieure à l'effort de précontrainte des ressorts 62, les ressorts 62 ne se compriment pas, et le tube 64 forme un appui fixe pour la tige de fixation 86. Si la rigole basculante 16 est cependant arrêtée dans son mouvement de basculement par la butée 32' ou un autre obstacle rigide, l'effort dans le tronçon de câble 50 dépasse l'effort de précontrainte des ressorts 62, les ressorts 62 se compriment, et le tube 64 est tiré par la tige de fixation 86 dans le sens de la flèche 94, proportionnellement au module de l'effort de traction, ce qui limite la tension dans le tronçon de câble 50 et évite sa cassure prématurée.
  • La Fig. 4 montre un poids 96 de mise en tension avantageusement associé au tronçon de câble 50 de façon à maintenir ce dernier tendu autour du treuil à tambour 44. Il s'agit par exemple d'un cylindre en plomb muni d'un canal de passage 98 pour le tronçon de câble 50 et qui prend appui sur un arrêt 100, de façon à exercer sur le tronçon de câble 50 une traction en direction de sa première extrémité 52. Reste à noter qu'un poids 96' analogue de mise en tension est avantageusement associé aussi au tronçon de câble 50'.
  • Sur les Fig. 2 et 3, la référence 102 identifie globalement un système de détection de fin de course. Ce système 102 comprend une came de fin de course 104 solidaire du tourillon 22 et un dispositif de détection 106, permettant de détecter certaines positions prédéfinies de cette came de fin de course, par exemple à l'aide de contacts mécaniques ou magnétiques ou de capteurs inductifs, capacitifs ou optiques. Un système électrique (non montré) peut alors être utilisé pour stopper le groupe motoréducteur lorsqu'une telle position prédéfinie est détectée.
  • Sur la Fig. 3, la référence 110 identifie une roue à main permettant de basculer manuellement la rigole basculante 16 en cas de problème avec le moteur du groupe motoréducteur 42 ou avec son alimentation en énergie. Il sera apprécié que suite aux bras de levier importants intervenant dans la transmission du moment de basculement à la rigole basculante 16, on peut avoir un réducteur assez petit pour la transmission de l'effort manuel au treuil à tambour 44.
  • Légende:
  • 10
    rigole de coulée
    12
    plancher de coulée
    14, 14'
    wagons torpédo
    16
    rigole basculante
    18
    berceau de support
    20
    élément de rigole interchangeable
    22, 22'
    tourillons de 18
    24, 24'
    paliers
    25
    axe de basculement
    26, 26'
    pieds de 20
    28, 28'
    bec déversoir de 20
    30, 30'
    flèche indiquant le sens de basculement
    32
    première butée
    32'
    première contrebutée
    34
    sous-structure
    36
    deuxième butée
    36'
    deuxième contrebutée
    40
    groupe d'entraînement
    42
    groupe motoréducteur
    44
    treuil à tambour
    46
    câble
    48
    protection
    50
    premier tronçon de câble
    50'
    deuxième tronçon de câble
    52
    première extrémité de 50
    52'
    deuxième extrémité de 50
    54, 54'
    bras de levier
    56, 56'
    guide de câble
    58, 58'
    poulies de renvoi
    59, 59'
    poulies de renvoi
    60
    système d'attache
    62
    ressorts de 60
    64
    tube
    66
    collet sur 64
    68
    filet sur 64
    70
    trou
    72
    socle
    74
    surface externe de 72
    76
    plaque
    78
    face interne de 76
    8
    fonte liquide
    80
    face interne de 72
    86
    tige de fixation
    88
    extrémité filetée
    90
    écrou d'ajustage de tension
    92
    contre-écrou
    94
    flèche
    96
    un poids de mise en tension
    98
    canal de passage dans 96
    100
    arrêt
    102
    système de détection de fin de course
    104
    came de fin de course
    106
    dispositif de détection
    110
    roue à main

Claims (12)

  1. Dispositif de répartition pour un matériau en fusion comprenant :
    une rigole basculante (16) supportée de façon à pouvoir basculer autour d'un axe de basculement (25) sensiblement horizontal ;
    un groupe d'entraînement (40) comprenant un groupe motoréducteur (42) ; et
    un moyen de transmission d'efforts reliant ledit groupe motoréducteur (42) à la rigole basculante (16), de façon à transmettre à cette dernière un moment de basculement autour de son axe de basculement (25) ;
    caractérisé en ce que
    ledit moyen de transmission d'efforts comprend un treuil à tambour (44) entraîné par ledit groupe motoréducteur (42) et au moins un tronçon de câble (50, 50') s'enroulant sur ledit tambour, respectivement se déroulant de ce dernier ; une extrémité (52, 52') du tronçon de câble (50, 50') étant fixée à ladite rigole basculante (16) à une distance L de son axe de basculement (25), de façon à pouvoir appliquer à ladite rigole basculante (16) ledit moment de basculement.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
    ledit moyen de transmission d'efforts comprend un seul tronçon de câble qui est apte à transmettre à la rigole basculante (16) un moment de basculement dans un premier sens pour l'amener d'une première position dans une deuxième position, lorsqu'on enroule ledit tronçon de câble sur le tambour ; et
    ladite rigole basculante (16) est équilibrée de façon à revenir de ladite deuxième position dans ladite première position, lorsqu'on déroule ledit tronçon de câble (50, 50') du tambour.
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de transmission d'efforts comprend un premier tronçon de câble (50) et un deuxième tronçon câble (50') s'enroulant sur ledit tambour, respectivement se déroulant de ce dernier ; une extrémité (52) dudit premier tronçon de câble (50) étant fixée à ladite rigole basculante (16) de façon à pouvoir appliquer à cette dernière un moment de basculement dans un premier sens, et une extrémité (52') dudit deuxième tronçon de câble (50') étant fixée à ladite rigole basculante (16) de façon à pouvoir appliquer à cette dernière un moment de basculement dans un deuxième sens autour de son axe de basculement (25).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par une première butée (32) définissant une première position extrême d'inclinaison pour ladite rigole basculante (16), et une deuxième butée (36) définissant une deuxième position extrême d'inclinaison pour ladite rigole basculante (16).
  5. Dispositif selon l'une des revendications 4, caractérisé par :
    un système d'attache (60) avec ressorts précontraints (62) formant sur ladite rigole basculante (16) un point d'attache pour l'extrémité (52, 52') dudit premier ou deuxième tronçon de câble (50, 50').
  6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ladite rigole basculante (16) comprend deux bras de levier (54, 54'), l'extrémité (52) dudit premier tronçon de câble (50) étant fixée audit premier bras de levier (54) et l'extrémité (52') dudit deuxième tronçon de câble (50') étant fixée audit deuxième bras de levier (54').
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite rigole basculante (16) comprend :
    un élément de rigole avec deux becs déversoir opposés qui est supporté à l'aide de deux tourillons de support de façon à pouvoir basculer autour de l'axe de basculement horizontal.
  8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite rigole basculante (16) comprend :
    un berceau de support (18) supporté à l'aide de deux tourillons de support (22, 22') de façon à pouvoir basculer autour de l'axe de basculement (25) horizontal ; et
    un élément de rigole (20) avec deux becs déversoir opposés, qui est placé de façon interchangeable dans ledit berceau de support (18).
  9. Dispositif selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que :
    les deux bras de leviers (54, 54') sont symétriques par rapport à un plan vertical passant par l'axe de basculement (25) ; et
    chaque bras de levier (54, 54') supporte un guide de câble (56, 56') en forme d'arc de cercle dont le centre de courbure est situé sur ledit axe de basculement (25).
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par un poids de mise en tension (96) associé audit câble (50, 50') de façon à maintenir ce dernier tendu autour du treuil à tambour (44).
  11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit groupe motoréducteur (42) et ledit treuil à tambour (44) sont agencés à côté de ladite rigole basculante (16) et séparés de cette dernière par une paroi de protection (48).
  12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par :
    une came de fin de course (104) fixée sur ladite rigole basculante (16) ;
    un dispositif de détection (106) de certaines positions prédéfinies de ladite came de fin de course ; et
    un circuit pour stopper ledit groupe motoréducteur (42) lorsqu'une telle position prédéfinie est détectée.
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