FR2529114A1 - Systeme de commande des oscillations d'une lingotiere de coulee continue - Google Patents

Systeme de commande des oscillations d'une lingotiere de coulee continue Download PDF

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/053—Means for oscillating the moulds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/22—Cranks; Eccentrics
    • F16C3/28—Adjustable cranks or eccentrics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
    • F16H21/20—Crank gearings; Eccentric gearings with adjustment of throw

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UN SYSTEME DE COMMANDE DES OSCILLATIONS D'UNE LINGOTIERE DE COULEE CONTINUE CONSTITUE PAR UN ARBRE A EXCENTRIQUE SUR LEQUEL EST MONTEE UNE BIELLE RELIEE A LA TABLE PORTANT LA LINGOTIERE. POUR PERMETTRE UN REGLAGE PRECIS DE L'AMPLITUDE DES OSCILLATIONS PENDANT LA MARCHE DU SYSTEME, L'EXCENTRIQUE 12 EST MONTE SUR L'ARBRE 10 ET ENTRAINE EN ROTATION PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE BAGUE 20 MONTEE COULISSANTE SUR L'ARBRE ET DONT LA SURFACE EXTERIEURE EST CYLINDRIQUE ET A POUR GENERATRICE UNE DROITE INCLINEE PAR RAPPORT A L'AXE DE L'ARBRE 10, L'EXCENTRIQUE 12 ETANT PERCE D'UN ALESAGE 24 DONT L'AXE PRESENTE LA MEME INCLINAISON, PAR RAPPORT A L'AXE DE L'ARBRE 10 QUE LA GENERATRICE DE LA SURFACE EXTERIEURE DE LA BAGUE ET DANS LEQUEL CETTE DERNIERE PEUT COULISSER, L'EXCENTRIQUE 12 ETANT IMMOBILISE EN TRANSLATION SUR L'ARBRE 10 PAR DES BUTEES 30 AUTORISANT LES MOUVEMENTS RADIAUX DE L'EXCENTRIQUE ET DES MOYENS 28-30 ETANT PREVUS POUR DEPLACER LA BAGUE 20 SUR L'ARBRE 10.

Description

La présente invention a pour objet un système de commande des oscillations d'une lingotière de coulée continue constitué par un arbre à excentrique sur lequel est montée une bielle qui est liée, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un levier à la table portant la lingotière.
Pour optimiser la marche des machines de coulée continue, il est utile de pouvoir faire varier l'amplitude des oscillations de la lingotière et les systèmes de commande doivent permettre ce réglage. La solution la plus; courante consiste à monter l'excentrique sur une portée excentrée de l'arbre moteur ; en faisant tourner l1excen- trique sur cette portée on règle l'excentricité de l'en semble et, par conséquent l'amplitude des oscillations; Ce réglage ne peut généralement être fait qu'à l'arrêt par intervention directe sur la machine- dans une zone qui est difficilement accessible.Pour permettre le réglage en marche et pour le rendre plus aisé on a proposé de commander la rotation relative de l'excentrique et de l'arbre par des systèmes compliqués nécessitant une double commande de l'arbre et de l'excentrique, l'un d'eux étant entraîné né directement et l'autre par l'intermédiaire dtun différentiel. On a également proposé de commander cette rotation relative par l'intermédiaire d'un engrenage à denture hélicoldale transformant le mouvement axial d'un poussoir en un mouvement de rotation de l'excentrique. Cette solution bien que plus simple que la première nécessite cependant pour un réglage précis de l'amplitude l'emploi d'engrenages de fabrication soignée et par conséquent coûteux.
Le but de la présente invention est de réaliser un système de commande des oscillations d'une lingotière de coulée continue de construction simple et robuste et permettant un réglage précis, à distance et pendant la marche, de l'amplitude des oscillations.
Le système objet de l'invention est caractérisé en ce que l'excentrique est monté sur l'arbre et entrainé en rotation par l'intermédiaire d'une bague montée coulissante sur l'arbre et dont la surface extérieure est cylindrique et a pour génératrice une droite inclinée par rapport à l'axe de l'arbre, l'excentrique étant percé d'un alésage dont l'axe présente la même inclinaison, par rapport à l'axe de l'arbre, que la génératrice de la surface extérieure de la bague et dans lequel cette dernière peut coulisser, en ce que l'excentrique est immobilisé en translation sur l'arbre par des butées autorisant les mouvements radiaux de l'excentrique, et en ce que des moyens sont prévus pour déplacer la bague sur l'arbre, parallèlement à son axe.
Le déplacement de la bague sur l'arbre provoque un déplacement radial de l'excentrique et, par conséquent, une modification de l'amplitude des oscillations qu'il communique à la lingotière, lorsqu'il est entraîné enro- station.
La bague peut être rendue. solidaire en rotation de l'arbre par une clavette autorisant les déplacements de la bague sur l'arbre, parallèlement à son axe. De même, l'excentrique p-eut être rendu solidaire en rotation de la bague par une clavette autorisant les déplacements de la bague par rapport à l'excentrique, dans une direction parallèle à la génératrice de sa surface extérieure.
Les butées interdisant les déplacements longitudinaux de l'excentrique sur l'arbre peuvent être constituées par des disques fixés sur l'arbre, par exemple par clavetage, et pourvus de surfaces de glissement perpendiculaires à l'axe de l'arbre et en contact avec les faces terminales de l'excentrique.
Les déplacements de la bague sur l'arbre peuvent être commandés par une tige déplaçable dans un alésage axial de l'arbre et accouplée à la bague par une goupille traversant des ouvertures allongées ménagées dans l'arbre pour permettre ces déplacements. La tige de commande peut être actionnée manuellement ou par un vérin mécanique ou hydraulique télécommandé.
L'excentrique sera avantageusement en deux parties assemblées suivant un plan diamétral, pour faciliter l'assemblage.
Pour des mécanismes de forte puissance, tels que ceux utilisés pour des lingotières à brames, on pourra utiliser plusieurs bagues identiques espacées le long de l'arbre, chaque bague étant logée dans un alésage de forme complémentaire de l'excentrique, toutes ces bagues étant accouplées à un même organe de commande.
Lorsque le mécanisme d'oscillation comporte plusieurs ensembles bielle-excentrique, il est avantageux de pouvoir régler simultanément et par une seule opération l'amplitu- de des oscillations de tous les ensembles. Le mécanisme objet de l'invention permet d'effectuer facilement ce réglage. Pour cela les tiges commandant les variations d'excentricité des différents ensembles sont actionnées par des vérins mécaniques qui sont tous identiques et sont accou- plés par des allonges et des'renvois d'angle à un groupe moto-réducteur unique.Lorsque l'amplitude des oscillations n'est pas la même pour tous les ensembles et qu'il faut maintenir ces amplitudes dans un rapport donné (cas des lingotières à axe courbe), on interpose des réducteurs entre le groupe moteur et certains vérins ou on donne à laXsurfa- ce extérieure des bagues des dispositifs de réglage des inclinaisons différentes.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels
La figure i est une vue en coupe par un plan vertical d'un mécanisme de commande des oscillations réalisé conformément à l'invention ; et
La figure 2 est une vue en plan d'un mécanisme de commande des oscillations comportant trois ensembles biellemanivelle.
Le mécanisme de commande des oscillations d'une lingotière de coulée continue qui est représenté partiellement sur la figure i est constitué essentiellement paH un arbre horizontal 10 monté sur des paliers il et entraîné en rotation par un groupe moto-réducteur non représenté, un excentrique 12 solidaire en rotation de l'arbre 10 et une bielle 14 dont le pied est monté, par l'intermédiaire de roulements 16, sur l'excentrique 12. La tête de la bielle 14 est reliée, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un levier, à la table portant la lingotière.
L'excentrique 12, qui est constitué par un manchon cylindrique en deux parties assemblées suivant un plan diamétral (plan de la figure) au moyen de vis 18, est supporté par deux bagues 20 qui sont montées coulissantes sur l'arbre 10 et sont rendues solidaires en rotation de ce dernier par une clavette 22. Les bagues 20, qui sont identiques, comportent une surface extérieure cylindrique dont la génératrice est inclinée par rapport à l'axe de l'arbre 10, ce dernier et l'axe de ladite surface étant concourants. Ces bagues sont montées à frottement doux dans deux alésages 24 de l'excentrique 12 dont les axes, qui sont inclinés par rapport à ltaxe de l'arbre 10, sont parallèles entre eux et décalés.Des clavettes 26 fixées sur les bagues et logées dans des rainures longitudinales des alésages 24 solidarisent en rotation ltexcentrique et les bagues tout en permettant le déplacement de ces dernières dans les alésages de l'excentrique.
Les bagues 20 sont liées par des goupilles 28 à une tige de commande 29 montée coulissante dans un alésage axial de l'arbre. 10 ; des ouvertures longitudinalement allongées sont ménagées dans l'arbre 10 pour le-passage des goupilles 28 et permettent les déplacements axiaux de la tige et des bagues. Ces déplacements peuvent être commandés manuellement ou par un vérin mécanique ou hydraulique.
Les déplacemtns axiaux de l'excentrique 12-par rapport à l'arbre 10 sont interdits par deux disques 30 fixés sur l'arbre et pourvus de surfaces de gl-issement 32 en contact avec les faces terminales de l'excentrique et autorisant les mouvements radiaux de ce dernier.
La position radiale de l'excentrique sur l'arbre et, par conséquent, l'amplitude des oscillations communiquées à la bielle 14 dépendent de la position axiale des bagues -20 ; on peut donc régler cette amplitude en déplaçant les bagues 20 au moyen de la tige 29.
Le système de commande des oscillation-s pour une lingotière à brames représenté sur la figure 2 est du type décrit dans la demande de brevet NO 81.15430 et comprend trois ensembles bielle-excentrique A, B, C, disposés aux sommets d'un triangle isocèle. Les ensembles A et B sont disposés symétriquement par rapport au plan vertical D-D' contenant l'axe de coulée et l'axe des arbres à excentrique est parallèle à ce plan. L'axe de l'arbre à excentrique de l'ensemble C est perpendiculaire a ce plan.
Les arbres des trois ensembles bielle-excentrique sont entraînés par un moteur unique 40, par l'intermédiaire d'un réducteur 42 et de renvois d'angles 44 reliés entre eux par des arbres flexibles 45 schématisés par des traits sur la figure.
Chaque ensemble bielle-excentrique comporte un dispositif de réglage de l'excentricité tel que décrit ci-dessus en référence à la figure i et la tige de commande de chaque dispositif est accouplée à un vérin mécanique 46. Tous ces vérins sont commandés par un même moto-réducteur 48 auquel ils sont accouplés par l'intermédiaire de renvois d'angles 50 et d'arbres flexibles 52.
Les têtes des bielles des ensembles A, B et C sont liées à la table portant la lingotière.
Dans le cas d'une lingotière à axe vertical, les amplitudes des oscillations des trois ensembles sont toujours égales ; les ensembles A, B et C sont tous identiques et lorsqu'on règle les amplitudes des oscillations les déplacements de tous les vérins 46 sont égaux.
Dans le cas d'une lingotière à axe courbe, il est préférable que l'amplitude des oscillations communiquées à la lingotière par l'ensemble C, qui est situé le plus près du centre de courbure, soit inférieure à l'amplitude-des oscillations des ensembles A et B et que ces amplitudes restent dans un rapport constant Lorsqu'elles varient. Pour cela on peut commander le vérin 46 de l'ensemble C à travers un réducteur de vitesse qui réduit dans le rapport voulu les déplacements de la tige de commande du dispositif de réglage d'amplitude de cet ensemble ou donner à la surface exté- rieure des bagues de ce dispositif une inclinaison moindre, par rapport à l'axe de l'arbre a excentrique, que celle des bagues des autres ensembles.
Il est bien entendu que toutes les modifications qui pourraient être apportées aux réalisations décrites par l'emploi de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (7)

  1. REVENDTCATI0NS
    gue (20) sur l'arbre (10).
    -que des moyens (28-30) sont prévus pour déplacer la ba
    risant les mouvements radiaux de l'excentrique et en ce
    translation sur l'arbre (10) par des butées (30) auto
    ser, en ce que l'excentrique (12) est immobilisé en
    de la bague et dans lequel cette dernière peut coulis
    l'arbre (10) que la génératrice de la surface extérieure
    xe présente la même inclinaison, par rapport à l'axe de
    centrique (12) étant percé d'un alésage (24) dont l'a
    te inclinée par rapport à l'axe de l'arbre (10), l'ex-
    rieure est cylindrique et a pour génératrice une droi
    tée coulissante sur l'arbre et dont la surface exté
    en rotation par l'intermédiaire d'une bague (20) mon
    centrique (12) est monté sur l'arbre (10) et entraîné
    ble portant la lingotière, caractérisé en ce que l'ex
    que sur lequel est montée une bielle reliée à la ta--
    de coulée continue constitué par un arbre à excentri
    1. Système de commande des oscillations d'une lingotière
  2. 2. Système de commande selon la revendication 1, caracté
    risé en ce que la bague (20) est rendue solidaire en
    rotation de l'arbre tlO) par une clavette (22) autori
    sant les déplacements longitudinaux de la bague sur
    l'arbre et en ce que ltexcentrique (12) est rendu soli-
    daire en rotation de bague (20) par une clavette (26)
    autorisant les déplacements de la bague dans l'alésage
    (24) de l'excentrique.
  3. 3. Système de commande selon la revendication 1 ou 2, ca
    ractérisé en ce que les butées interdisant les déplace
    ments longitudinaux de l'excentrique (12) sur l'arbre
    (10) sont constitués par des disques (30) fixés sur l'ar-
    bre et pourvus de surfaces de glissement (32) perpendi
    culaires à l'axe de l'arbre et en contact avec les fa
    ces terminales de l'excentrique.
  4. 4. Système de commande selon la revendication 1, 2 ou 3,
    caractérisé en ce que les déplacements de la bague (20)
    sur l'arbre (10) sont commandés par une tige (29) dé
    plaçable dans un alésage axial de l'arbre et accouplée
    à la bague par une goupille (28) traversant des ouver
    tures allongées ménagées dans l'arbre.
  5. 5. Système de commande selon l'une quelconque des reven
    dications précédentes, caractérisé en ce qu'il compor
    te plusieurs bagues identiques (20) espacées le long
    de l'arbre, chaque bague étant logée dans un alésage
    (24) de forme complémentaire de l'excentrique (12) et
    toutes les bagues sont accouplées à un même organe de
    commande (29).
  6. 6. Système de commande des oscillations d'une lingotière
    de coulée continue comportant plusieurs arbres à excen
    trique sur chacun desquels est montée une bielle re
    liée à la table portant la lingotière, chaque ensemble
    bielle-excentrique étant conçu selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les dé
    placements des bagues des différents ensembles bielle
    excentrique (A, B, C) sont commandés par des vérins mé
    caniques (46) et tous ces vérins sont accouplés à un
    groupe moto-réducteur unique (48).
  7. 7. Système de commande selon la revendication 6, caractéri
    sé en ce que les amplitudes des oscillations d'au moins
    deux des ensembles (A, B, C) sont différentes et un ré
    ducteur de vitesse est interposé entre ledit moto-ré
    ducteur (48) et le vérin (46) associé à l'ensemble (C)
    dont l'amplitude est la plus faible.
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