FR2536490A1 - Garniture d'etancheite pour un obturateur coulissant et utilisation de deux organes d'obturation pour la formation de cette garniture d'etancheite - Google Patents

Abstract

GARNITURE D'ETANCHEITE POUR UN OBTURATEUR COULISSANT ET UTILISATION DE DEUX ORGANES D'OBTURATION POUR LA FORMATION DE CETTE GARNITURE D'ETANCHEITE. GARNITURE D'ETANCHEITE POUR LES ORGANES D'OBTURATION, D'UN OBTURATEUR COULISSANT POUR LA COULEE DE BAINS DE FUSION DE METAL, EN PARTICULIER DE METAL LEGER. CETTE GARNITURE D'ETANCHEITE EST FORMEE PAR L'ACTIONNEMENT DE L'OBTURATEUR EN PRESENCE DU BAIN DE FUSION ET UTILISATION D'UN ORGANE D'OBTURATION SENSIBLE A L'USURE EN CONTACT GLISSANT AVEC UN ORGANE D'OBTURATION RESISTANT A L'USURE. LE MELANGE 20, SE FORMANT ALORS ET CONSTITUE DE PARTICULES PROVENANT DE L'ABRASION ET DE PARTICULES METALLIQUES, SE DEPOSE ENTRE LES ORGANES D'OBTURATION DANS DES RAINURES 19 QUI SE CREUSENT DANS LA SURFACE DE GLISSEMENT 9 SENSIBLE A L'USURE.

Description

Garniture d'étanchéité pour un obturateur coulis-

sant et utilisation de deux organes d'obturation pour la

formation de cette garniture d'étanchéité.

L'invention se rapporte à une garniture df 6 tan- chéité pour les organes d'obturation, de préférence en forme de plaques, glissant l'un sur l'autre d'un obturateur coulissant servant à la coulée de bains de fusion d B metal, en particulier de métal léger L'invention se rapporte en outre à l'utilisation d'un organe d'obturation sensibles à l'usure en contact glissant avec un organe d'obturaition

résistant à l'usure pour la formation de la garniture d'é-

tanchéité précitée.

Dans les obturateurs coulissants, tels qu'on les.

utilise notamment pour la coulée de-l'acier, l'étanchéité est entre autre garantie par la rectification exacte des deux organes d'obturation (plaque d'obturation fixe et plaque d'obturation mobile) Comme on le sait, malgré l'emploi de matériaux réfractaires de bonne qualité, la coulée de l'acier provoque une usure intensive aussi bien au niveau des perçages des plaques (orifices de passage) qu'au niveau des surfaces d'étanchéité, et c'est la raison pour laquelle il est nécessaire, pour des questions de sécurité, de changer les plaques après seulement un petit

nombre de coulées.

Par la demande de brevet allemand 24 04 881, on connaît pour un obturateur coulissant et tournant une garniture d'étanchéité constituée par une bague qui est en forme d'anneau de cercle concentrique à l'axe de rotation et peut être disposée sur la périphérie des plaques ou entre

ces dernières dans une gorge partant des surfaces d'étan-

chéité Cette garniture doit empêcher le bain de fusion de s'écouler entre les surfaces d'étanchéité des plaques et à partir de leur périphérie de s'échapper à l'extérieur, c'est-à-dire qu'elle est prévue en tant que protection contre un débordement du bain de fusion en cas d'un défaut de fonctionnement grave ou d'une détérioration Cette garniture ne modifie toutefois rien en ce qui concerne les phénomènes d'usure précités et la limitation de la durée d'utilisation

des plaques au'ils entraînent.

C'est par contre à ces phénomènes d'usure que s'at- taque la demande de brevet français N O 81 159 35 déposée le

19 août 1981 au nom de la Société Didier Werke AG.

L'objet de cette demande de brevet est de prévenir toute infiltration du bain de fusion entre les surfaces de glissement des plaques et d'empêcher la solidification du bain de fusion une fois infiltré Cela s'effectue dans ce cas en combinant des plaques d'obturation réalisées en des matériaux déterminés différents, à savoir une plaque fixe en matériau mou, lubrifiant, difficilement mouillable et de grande conductibilité thermique à une plaque mobile en

matériau dur, dense et de plus petite conductibilité thermique.

Il s'est toutefois révélé que même en cas de faible mouillage, il se produit toujours une certaine adhérence entre le matériau des plaques et le bain de fusion et que lors de l'actionnement de l'obturateur, on ne peut pas empêcher un "entraînement" de petites quantités de bain de fusion entre les surfaces de glissement des plaques Par ailleurs, une grande conductibilité thermique de la plaque fixe représente certes un moyen approprié Cen combinaison avec d'autres mesures) pour empêcher la solidification du bain de fusion dans la zone de l'orifice de passage et garantir l'écoulement spontané lors de l'ouverture de l'obturateur Cependant, à quelque distance dudit orifice, la température sur la surface de glissement des plaques doit nécessairement être plus basse que la température de solidification, à défaut de quoi,

l'étanchéité de l'obturateur serait remise en question.

Avec un obturateur coulissant, l'objet de l'inven-

tion est de garantir l'étanchéité le long des surfaces de glissement pendant un grand nombre de manoeuvres des plaques d'obturation et par conséquent de permettre de plus longues périodes de fonctionnement sans remplacement de celles-ci A cet égard, il y a lieu de préciser que dans certaines conditions d'exploitation, en particulier lors de la coulée de bains de fusion de métal léger, l'usure est

faible au niveau des orifices de passage des plaques d'obtu-

ration; en pareils cas, c'est pratiquement l'état des surfaces d'étanchéité glissant l'une sur l'autre qui est

déterminant pour la durée d'utilisation des plaques.

Avec une garniture d'étanchéité du type précité, ce résultat est atteint selon l'invention par le fait qu'elle est fermée par le déplacement relatif continu entre un organe d'obturation sensible à l'usure au moins sur'sa surface de glissement et un organe d'obturation résistant* à l'usure et en contact glissant avec le-premier, ces organes d'obturation étant simultanément soumis à l'action du bain de fusion avec formation entre eux d'un mélange qui est constitué de particules provenant de l'abrasion et de particules métalliques et qui se dépose dans des creux sensiblement en forme de rainures,orientés dans le sens du déplacement et formés par abrasion dans la surface

de glissement de l'organe d'obturation sensible à l'usure.

L'invention concerne également l'utilisation des organes d'obturation pour la formation d'une telle garniture d'étanchéité, laquelle est réalisée par l'actionnement continu de l'obturateur soumis à l'action du bain de fusion et formation entre les organes d'obturation d'un mélange qui est constitué par des particules provenant de l'abrasion et des particules métalliques et qui se dépose dans les creux sensiblement en forme de rainures, disposés dans le sens de l'actionnement et formés par l'abrasion dans la surface de glissement de l'organe d'obturation sensible

à l'usure.

En assurant, avec les mêmes organes, une obturation étanche pendant un nombre d'actionnements de plusieurs milliers, voire de 10 000 et plus, j'invention ouvre de

nouveaux domaines d'utilisation à l'obturateur coulissant.

Ainsi, par exemple, il devient possible de l'utiliser en service permanent dans des fours de fusion, des fours de maintien à température ou des fours de coulée à bain de

fusion stationnaire; ou pour la coulée continue de quan-

tités séparées et mesurées de matières en fusion pour

pièces moulées.

Dans le cadre de l'invention, il convient de rap- peler que l'étanchéité le long des surfaces de glissement des organes d'obturation, à partir de l'orifice de passage fixe, doit être assurée de tous les côtés vis-à-vis du bord de la surface de glissement, de même que en position de fermeture de l'organe d'obturation mobile vis-à-vis de son orifice de passage, donc dans le sens du déplacement ou des "rainures d'usure" Compte tenu de la seconde citée de ces exigences, il est certes surprenant que les creux ou "rainures" formés par abrasion soient utilisés selon

l'invention pour constituer la garniture d'étanchéité.

L'utilisation délibérée de l'abrasion et de l'usure est en contradiction flagrante avec le concept classique de "lubrification" qui vise précisément à éviter l'usure et à diminuer le frottement (cela bien entendu n'exclut pas que le matériau sensible à l'usure peut aussi présenter des caractéristiques de glissement favorable qui se traduisent par un faible frottement sur la totalité de la surface de glissement). En cas d'actionnement continu de l'obturateur, l'apparition de l'usure en liaison avec des particules métalliques a été reconnue selon l'invention comme un facteur décisif pour une étanchéité durable On ne peut certes pas indiquer en général et de façon absolue quelles associations concrètes de matériaux aboutissent à ce résultat, mais on peut le déterminer cas par cas selon

l'invention au moyen d'essais relativement simples.

On peut imaginer le mode d'action du mélange précité par le fait que la présence de particules provenant de l'abrasion empêche entre les surfaces de glissement la formation d'éléments métalliques cohérents qui, en cas de solidification sous forme de "languettes de métal" ou de "tôles" provoqueraient la rapide destruction-de l'organe d'obturation On a constaté que le mélange a une très faible résistance, mais présente entre les particules une certaine cohésion, ce qui empêche une "érosion" du fait que les creux en forme de rainures restent constamment remplis par le mélange Par ailleurs, que les particules métalliques

dans le mélange restent liquides ou se solidifient (provi-

soirement) n'a manifestement aucune influence sur l'effet d'étanchéité; même si après une série d'actionnements, le récipient métallurgique, par exemple, est vidé et que la

température au niveau des surfaces de glissement de l'obtu-

rateur descend considérablement au-dessous de la température de solidification du bain de fusion, il est possible de réutiliser sans difficulté l'obturateur après nouveau

remplissage du bain de fusion.

L'invention peut être indifféremment utilisée pour les obturateurs coulissants linéaires ou les obturateurs coulissants et tournants; le mouvement de rotation peut alors s'effectuer alternativement dans les deux sens (de façon analogue à l'obturateur linéaire) ou toujours dans le même sens Le montage de l'obturateur sur le four ou le récipient métallurgique peut en outre s'effectuer avec position horizontale, oblique ou verticale des surfaces

de glissement.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe d'obturation sensible à l'usure est fixe et l'organe

d'obturation résistant à l'usure déplaçable.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la

description de différents modes de réalisation pris comme

exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 représente en coupe longitudinale les éléments essentiels d'un obturateur coulissant linéaire monté sur un récipient métallurgique; la figure 2 est une vue de la surface de glissement de la plaque d'obturation fixe (en partie arrachée) de l'obturateur selon la figure 1; la figure 3 représente une vue correspondante de la plaque d'obturation fixe d'un obturateur coulissant et tournant; la figure 4 représente, en coupe suivant IV-IV de la figure 2 et à une échelle fortement agrandie, une partie de la plaque d'obturation fixe et de la plaque d'obturation mobile; la figure 5 représente une vue micrographique du mélange constitué par des particules provenant de l'abrasion et des particules métalliques en coupe suivant V-V de la figure 3, c'est-à-dire perpendiculairement au sens du déplacement (agrandissement linéaire d'environ 150 fois) et, la figure 6 est unevue micrographique analogue en coupe suivant VI-VI de la figure 3, c'est-à-dire dans le sens du déplacement (agrandissement linéaire environ 165 fois). Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, on n'a représenté par des lignes pleines que les deux organes d'obturation ici sous la forme de deux plaques planes 12 et 14 les autres éléments de l'obturateur coulissant , ainsi que les éléments du récipient métallurgique sur lequel l'obturateur 10 est monté ne sont représentés que par des lignes en tirets Le récipient métallurgique 1 contient un bain de fusion de métal 3, par exemple un bain d'aluminium, et comporte un trou de coulée 2 qui aboutit à l'obturateur coulissant 10 La plaque de fond fixe 12 de l'obturateur est encastrée dans une plaque de base 16 fixée sur le récipient métallurgique 1 et présente un orifice de passage 13 prolongeant le trou de coulée 2 La plaque

coulissante mobile 14 de l'obturateur est en contact glis-

sant avec la plaque de fond 12 ou avec sa surface de glis-

sement 9, c'est-à-dire que la plaque coulissante de même que le tiroir 18 qui la supporte peuvent se déplacer en un mouvement de va-et-vient le long de la surface du glissement 9 dans le sens de la flèche P L'orifice de passage 15 de la plaque coulissante se trouve placé de façon connue en coïncidence avec l'orifice de passage 13 de la plaque de fond 12 (position d'ouverture de l'obturateur) ou, comme représenté, est décalé par rapport à celui-ci (position de fermeture) A l'orifice de passage 15 peut se raccorder de façon connue un manchon de coulée 17 inséré dans le

tiroir 18.

Il n'est pas nécessaire de représenter en détail le reste de la structure de l'obturateur selon la figure 1, attendu qu'elle n'est pas nécessaire à la compréhension de l'invention Pour plus de précision, on peut toutefois renvoyer à la demande de brevet suisse 3 255/81-5, à la demande de brevet allemand P 32 08 101 4, au brevet suisse 523 730 et au brevet allemand 19 51 447 comme exemples d'obturateurs coulissants linéaires, et à la demande de brevet européen publiée 0 040 692 ou à la demande de brevet allemand 30 13 995 comme exemples d'obturateurs coulissants et tournants Il y a toutefois lieu de souligner que la garniture d'étanchéité selon l'invention peut être réalisée non seulement pour des organes d'obturation en forme de plaques avec surface de glissement plane, comme par exemple selon la figure 1, mais en principe aussi pour des organes d'obturation d'une autre forme, avec par exemple surface

d'étanchéité cylindrique, conique ou sphérique.

L'étanchéité de l'obturateur 10 lors de sa mise en service est assurée de façon connue par le fait que les

surfaces de glissement des deux plaques 12, 14 sont parfai-

tement planes et que les plaques sont maintenues en per-

manence serrées l'une contre l'autre perpendiculairement à leur surface de glissement Pour toutefois garantir l'étanchéité non seulement pour quelques actionnements, mais aussi au sens de l'invention, pour un fonctionnement prolongé représentant d'es milliers d'actionnements, on réalise l'un des organes d'obturation, en l'occurence la plaque de fond fixe 12, en un matériau sensible à l'usure tout au moins le long de sa surface de-glissement 9, et l'autre organe d'obturation, ici la plaque déplaçable-14, en un matériau résistant à l'usure La sensibilité à l'usure du matériau se manifeste sur la surface de glissement 9 de

la plaque 12 par des phénomènes d'abrasion qui sont repré-

sentés en détail sur les figures 2 et 4 et expliqués ci-

après: Si on actionne continuellement l'obturateur muni de plaaues neuves 12, 14 et soumis à l'action du bain de fusion 3 selon la figure 1, c'està-dire si on déplace la plaque coulissante en un mouvement de va-et-vient répété dans le sens de la flèche P par rapport à la plaque du fond, il se produit bientôt surla surface de glissement 9 de la plaque 12 sensible à l'usure une "image d'usure" telle qu'on peutla voir sur la figure 2 Dans une zone de la surface qui, à partir de l'orifice de passage 13, s'étend des deux côtés sur une longueur correspondant approximativement à la course des plaques (l'orifice 15 est schématisé dans sa position de fermeture sur la figure 2), il se-forme des creux rectilignes 19 en forme de rainures placés plus ou moins au hasard et sensiblement orientés dans le sens du déplacement La largeur de la zone de la surface précitée correspond à peu près au diamètre de l'ouverture 13 (même si celui-ci est par exemple supérieur à celui de l'ouverture ) et peut aussi conformément à la figure 2 dépasser légèrement ce diamètre La figure 4 représente en coupe

transversale cette image d'usure type fortement agrandie.

Comme on peut le voir, les creux 19 ou "rainures d'usure" précités ne sont toutefois pas vides, mais remplis depuis

le début d'un mélange de matériaux 20 qui, lors de l'ac-

tionnement de l'obturateur, se forme entre les plaques 12 et 14 et se dépose dans les creux 19 Il s'agit d'un

mélange constitué par des particules provenant de l'abra-

sion de la plaque sensible à l'usure 12 et par de petites particules ou des gouttelettes du bain de fusion 3 qui sont entraînées entre les plaques lors du glissement Comme il ressort de la figure 4, la surface de glissement de la plaque 14 résistante a l'usure reste comme on peut s'y

attendre pratiquement plane et exempte d'usure.

Les phénomènes et processus qui viennent d'être

décrits ont pour conséquence que l'obturateur reste fonction-

nel et parfaitement étanche pendant un très grand nombre d'actionnements Au début du fonctionnement, l'actionnement de l'obturateur qui se trouve soumis aux effets du bain de fusion provoque de la façon décrite la formation d'une garniture d'étanchéité entre les organes d'obturation 12 et 14 Il s'est révélé que l'usure ou la profondeur des rainures 19 n'augmente pas constamment, mais peut rester pratiquement stationnaire au bout de quelques centaines d'actionnements La profondeur observée des rainures va

de quelques centièmes de millimètres à environ 1 millimètre.

La formation de la garniture d'étanchéité décrite peut en principe s'effectuer de la même manière, même en cas de disposition inversée des organes d'obturation organe résistant à l'usure fixe et organe sensible à l'usure déplaçable Cela peut néanmoins comporter certains

inconvénients, par exemple du fait que la surface de glis-

sement sensible à l'usure reste constamment au contact

du bain de fusion stationnaire 3.

On peut remarquer que l'image d'usure" décrite

avec mélange de matériaux déposé sur la surface de glisse-

ment sensible à l'usure n'apparaît que dans la zone de la surface précitée visible sur la figure 2, mais non dans les zones avoisinantes de la surface de glissement 9 Cela revient à dire (comme le révèle également la composition du mélange 20) que le processus est lié à la présence du bain de fusion On peut supposer que lors du mouvement relatif des organes d'obturation,de petites quantités de

bain de fusion sont entraînées entre les surfaces de glis-

sement et provoquent ensuite l'usure, probablement après leur solidification; le phénomène a en effet été également observé avec des matériaux qui ne sont que très faiblement mouillés par le bain de fusion (par exemple différentes sortes de graphites) Bien que les processus intervenant

à l'intérieur des "rainures d'usure" 19 échappent à l'ob-

servation directe, on suppose que la composition locale du mélange 20 varie sans cesse en cas d'actionnement

prolongé de l'obturateur Les particules du mélange présen-

tent une certaine cohésions en tout cas à l'état refroidi.

Si, après un assez long fonctionnement, on arrête l'obtu-

rateur et que l'on sépare l'une de l'autre les deux plaques d'obturation, le mélange reste de préférence légèrement

collé sur la surface de la plaque 14 résistant à l'usure.

Bien entendu, il n'est pas nécessaire que l'un des organes d'obturation soit entièrement réalisé en matériau sensible à l'usure, mais il suffit qu'au moins sa surface de glissement présente cette caractéristique L'organe d'obturation concerné ou la plaque d'obturation 12 peut par exemple se composer dans le sens de son épaisseur de deux ou plusieurs couches de matériaux différents De cette façon, on peut fabriquer des organes d'obturation qui, en plus de leur sensibilité nécessaire à l'usure sur la

surface de glissement, présentent des combinaisons avanta-

geuses de matériaux ayant des caractéristiques déterminées, par exemple en ce qui concerne leur conductibilité thermique, leur résistance à la flexion, leur dureté, etc. La figure 3 représente, à l'inverse de la figure 2, une vue de la surface de glissement sensible à l'usure de la plaque d'obturation fixe 22 d'un obturateur coulissant et tournant Son orifice de passage excentré est désigné par 23, et la position de l'orifice de passage de la plaque

d'obturation mobile et résistante à l'usure (non repré-

sentée) est schématisée dans sa position de ferneture par une ligne en tirets 25 Après actionnement continu de cet obturateur par rotation de la plaque d'obturation mobile dans le sens de la flèche R, on obtient "l'image d'usure" représentée sur la figure 3, c'est-à-dire que dans la surface de glissement sensible à l'usure de la plaque d'obturation 22, il se forme des creux 19 ' circulaires, concentriques et en forme de rainures Si, par contre, l'obturateur tournant, comme c'est également connu, est ouvert et fermé par rotations partielles dans des sens alternés, les creux 19 ' ne s'étendent que sur un arc de cercle correspondant de longueur limitée Pour le reste, les précédentes explications relatives aux figures 1, 2 et 4 sont également valables pour l'exemple de réalisation selon

la figure 3 en ce qui concerne la formation et les carac-

téristiques de la garniture d'étanchéité et en particulier le mélange de matériaux déposé dans les rainures d'usure. Les micrographies selon les figures 5 et 6 donnent une idée de la structure du mélange 20 faisant partie intégrante de la garniture d'étanchéité (figure 4) Après

avoir constitué de la façon décrite la garniture d'étan-

chéité pour un obturateur tournant selon l'exemple de la figure 3, on a laissé fonctionner ce dernier pendant un certain temps, puis on l'a arrêté et démonté Lorsque l'on a séparé la plaque d'obturation rotative de la plaque d'obturation fixe, la majeure partie du mélange déposé dans les creux 19 ' est restée collée sur la surface de

glissement de la plaque rotative Cette surface de glis-

sement de la plaque rotative forme le bord inférieur sur les figures 5 et 6 et est désignée par 14 ' On a ensuite arrosé la surface 14 ' et le mélange avec une résine coulée

durcissable (G sur les figures 5 et 6)et, après durcis-

sement de celle-ci, on a découpé la préparation, d'une part, le long d'une ligne V-V et, d'autre part, le long

d'une ligne VI-VI de la figure 3, donc une fois transver-

salement au sens du déplacement et une autre fois tangen-

tiellement à une rainure d'usure déterminée 19 ', c'est-à-

dire au point de contact correspondant de la ligne de coupe dans le sens de l'actionnement-déplacement Aux endroits en question, on a pris les micrographies selon les figures 5 et 6 Sur les deux micrographies, on peut voir les particules métalliques M déposées sous la forme de taches claires, pratiquement blanches Les particules A

provenant de l'abrasion et mélangées aux particules mé-

talliques apparaissent grises Les taches H plus ou moins grosses allant du sombre au noir doivent par contre être interprétées comme des cavités dans le mélange ou comme des irrégularités qui se sont produites dansle plan de la

micrographie lors de la fabrication de la préparation.

Sur la figure 6, on peut voir distinctement, par comparaison avec la figure 5, le sens du déplacement lors

de l'actionnement de l'obturateur Les deux figures repré-

sentent un mélange assez irrégulier, mais il est toutefois considéré comme essentiel qu'il ne se forme aucun gros "agrégat métallique", mais que les particules métalliques soient toujours séparées par des particules intermédiaires provenant de l'abrasion Quelques matériaux concrets ou associations de matériaux pour organes d'obturation tels qu'ils ont été utilisés avec succès pour la réalisation de la garniture d'étanchéité décrite sont indiqués ci-après à titre d'exemple Il va de soi-que ces indications ne peuvent pas être complètes Le choix doit être fait cas

par cas parmi les matériaux qui sont suffisamment résis-

tants vis-à-vis du bain de fusion considéré à la température donnée Le critère essentiel pour la qualification consiste à déterminer si au cours d'essais sélectifs en présence de bains de fusion il est possible d'obtenir les phénomènes d'abrasion et le mélange décrit qui permettront ensuite la réalisation de la garniture d'étanchéité et par conséquent un fonctionnement continu et fiable de l'obturateur Les observations et les essais effectués jusqu'ici confirment

que comme matériaux sensibles à l'usure, ce sont en parti-

culier le graphite et les compositions à haute teneur en graphite ou encore d'autres matériaux a "structure en

plaquette" caractéristique analogue qui conviennent le mieux.

Exemple 1: On a utilisé une plaque d'obturation en électro-

graphite ( 99 % de teneur en graphite, 18 % en volume d'al-

véoles ouverts) en tant que plaque fixe sensible à l'usure en combinaison avec une plaque coulissante résistante à

l'usure en oxyde de zirconium( 95 % de Zr Q 2) pour un obtu-

rateur coulissant linéaire monté sur un canal de coulée En actionnant continuellement l'obturateur, on a coulé à une température d'environ 7500 C des quantités mesurées d'un alliage fonte-aluminium (G-Al Si 9 Mg suivant DIN 1725, avec 9 % 'Si et 0,3 % Mg) La garniture d'étanchéité s'est

formée de la façon décrite Après environ 3000 action-

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nements exécutés sans encombre et avec étanchéité parfaite de l'obturateur, on a arrêté la coulée et démonté les

plaques d'obturation pour examiner la garniture d'étan-

chéité Il s'est révélé que les plaques pouvaient encore être utilisées sans risque. Exemple 2: On a équipé un obturateur coulissant et tournant d'une plaque d'obturation fixe sensible à l'usure réalisée en nitrure de bore BN pressé à chaud et à structure réticulaire hexagonale et d'une plaque rotative en Zr O 2 (même matériau que dans l'exemple 1) Par ouverture et fermeture continues de l'obturateur, on a coulé un bain d'aluminium pur ( 99,5 % Al) de 750 C dans un dispositif d'essai Après 965 actionnements parfaits (rotations) au cours desquels s'est formée la garniture d'étanchéité

décrite, on a arrêté l'essai.

Exemple 3: On a soumis le même obturateur que dans l'exem-

ple 2 à un essai continu dans le même dispositif et avec le même bain de fusion, mais avec d'autre plaques Dans ce cas, on a combiné une plaque fixe en carbone à haute teneur en graphite (plus de 92 % d'électrographite) à une plaque rotative résistante à l'usure en matériau à haute teneur en oxyde d'aluminium ( 90 % A 1203, 8 % Si O 2) La

série d'essais ne comprenait pas moins de 10-550 action-

nements, c'est-à-dire des coulées avec interruptions plus ou moins longues et par conséquent refroidissement des plaques d'obturation L'examen consécutif a révélé que les plaques et la garniture d'étanchéité étaient encore

en état de fonctionner.

Exemple 4: On a monté un obturateur coulissant et tournant en tant qu'obturateur de coulée sur un four de fusion et de maintien à température pour aluminium pur (environ 750 'C) L'obturateur était constitué par une plaque fixe en électroaraphite ( 99 % de graphite, 14 % en volume d'alvéoles ouverts) et par une plaque rotative en titanate d'aluminium A 12 Ti O 5 et le fonctionnement était caractérisé par de fréquentes coulées de petites quantités de matières en fusion Ainsi, pendant environ 30 jours et

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demi, on a opéré-prèsde 800 actionnements de l'obturateur sans aucun défaut d'étanchéité L'examen consécutif a révélé que les plaques et leur garniture d'étanchéité étaient toujours en état de fonctionner Avec des plaques d'obturation de mêmes matériaux, on a même pu opérer sans encombre environ 6400 actionnements dans un obturateur

coulissant et tournant monté sur un dispositif d'essai.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Garniture d'étanchéité pour les organes d'obtu-

ration, de préférence en forme de plaques, glissant l'un sur l'autre d'un obturateur coulissant ( 10) servant à la coulée de bains de fusion de métal, en particulier de métal léger, caractérisée par le fait qu'elle est formée par le déplacement relatif continu entre un organe d'obturation ( 12,22) sensible à l'usure au moins sur sa surface de glissement ( 9) et un organe d'obturation ( 14,14 ')résistant à l'usure et en contact glissant avec le premier, ces organes d'obturation étant simultanément soumis à-l'action du bain de fusion ( 3) avec formation entre eux d'un mélange ( 20) qui est constitué de particules (A) provenant de l'abrasion et de particules métalliques (M) et qui se dépose dans des creux ( 19,19 ') sensiblement en forme de rainures, orientés dans le sens du déplacement (P; R) et formés par abrasion dans la surface de glissement ( 9) de l'organe

d'obturation ( 12,22) sensible à l'usure.

2 Garniture d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'organe d'obturation ( 12,22) sensible à l'usure est fixe tandis que l'organe d'obturation

( 14) résistant à l'usure est déplaçable.

3 Garniture d'étanchéité selon la revendication 1.

ou 2, pour les organes d'obturation d'un obturateur coulis-

sant linéaire, caractérisée par le fait que les creux ( 19)

sont sensiblement rectilignes (figure 2).

4 Garniture d'étanchéité selon la revendication 1

ou 2, pour les organes d'obturation d'un obturateur coulis-

sant et tournant, caractérisée par le fait que les creux ( 19 ') sont sensiblement circulaires ou en forme d'arc de

cercle (figure 3).

Utilisation d'un organe d'obturation ( 12,22) sensible à l'usure au moins sur sa surface de glissement et en contact glissant avec un organe d'obturation ( 14,14 ') résistant à l'usure pour la réalisation d'une garniture d'étanchéité entre les organes d'obturation, de préférence

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en forme de plaques, d'un obturateur coulissant ( 10) pour la coulée debains de fusion de métal, en particulier de métal léger, caractérisée par le fait que cette garniture d'étanchéité est réalisée par l'actionnement continu de l'obturateur soumis à l'action du bain de fusion ( 3) et formation entre les organes d'obturation d'un mélange ( 20) oui est constitué par des particules (A) provenant de l'abrasion et des particules métalliques (M) et qui se dépose dans les creux ( 19,19 ') sensiblement en forme de rainures, disposés dans le sens de l'actionnement (P,R) et formés par abrasion dans la surface de glissement ( 9)

de l'organe d'obturation ( 12,22) sensible à l'usure.

6 Utilisation selon la revendication 5 d'un organe d'obturation ( 12,22) sensible à l'usure principalement

réalisé en graphite.

7 Utilisation selon la revendication 5 d'un organe d'obturation ( 12,22) sensible à l'usure principalement

réalisé en nitrure de bore à structure réticulaire hexa-

gonale. 8 Utilisation selon la revendication 5 d'un organe d'obturation ( 14,14 ') résistant à l'usure à forte teneur

en oxyde d'aluminium.

9 Utilisation selon la revendication 5 d'un organe d'obturation ( 14,14 ') résistant à l'usure principalement

réalisé en oxyde de zirconium.

Utilisation selon la revendication 5 d'un organe d'obturation résistant à l'usure principalement

réalisé en titanate d'aluminium.