LU83734A1

LU83734A1 - Dispositif de trou de coulee a ouverture variable

Info

Publication number: LU83734A1
Application number: LU83734A
Authority: LU
Inventors: Georges Mathgen; Robert Scherer; Charles Pruem; Roger Leick; Carlo Heintz
Original assignee: Arbed
Priority date: 1981-11-04
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1983-09-01
Also published as: DE3268274D1; ATE17199T1; FI822763L; EP0078760A1; JPH0356790B2; NO159350C; NO159350B; CA1186480A; DK487882A; NO823649L; EP0078760B1; JPS5888054A; FI822763A0

Description

A 680

Demande de brevet de ...................................................

Désignation de l’Inventeur (1) Le soussigné...................................................................................................................................................

Avenue de la Liberté , L - 2930 LUXEMBOURG

agissant en qualité de déposant — WKMîitS£8»J§XâiïX3SpôSaiÂX— (2) ..........................:....................................................................................................................................................................................

(3) de l’invention concernant : ' Dispositif de trou de coulée à ouverture variable.

X

désigné comme inventeur(s) : 1. Nom et prénoms MATHGEN Georges.............................................................................................................................

41 rue de Beggen , L - 1221 LUXEMBOURG Adresse .............................................................................................................................................................................................

2. Nom et prénoms ..................................................................................................................................

Adresse 111 rue Jean Jaurès » L " 3490 DUDELANGE

3. Nom et prénoms SC^m jobert...............................................................................................................................

AJ 30 Grand-Rue , L - 1660 LUXEMBOURG

Adresse ............................................................................................................................................................................................

Il affirme la sincérité des indications susmentionnées et déclare en assumer l’entière responsabilité.

LEICK Roger , 15 Chaussée St. Martin, L - 6989 HOSTERT

5. HEINTZ Carlo , 2 Square Aloyse Meyer , L - 2154 LUXEMBOURG

.........Li^embourg...............................f |e ^.„novembre.............................. 19 81.....

c. ......^j/.......

M.Wagrjér (signature) Lex Râfcïcinger directeur direci.adi.

A 68026 Γ 0 - --————i- (1) Nom, prénoms, firme, adresse.

/2\ KIam Ai Α^ΙιιΑΛΛΑ /fil ^JAmAAAA^ A 680

Demande de brevet Déposant : ARBED S.A.

Avenue de la Liberté L - 2930 LUXEMBOURG

Dipositif de trou de coulée à ouverture variable

Dispositif de trou de coulée à ouverture variable.

La présente invention concerne un dispositif de trou de coulée destiné essentiellement à la coulée de matières liquides, en parti-5 culier de matières métalliques ou non-métalliques en fusion, lequel dispositif présente une ouverture variable, en vue de démarrer, d'arrêter et de régler le débit des matières lors de la coulée.

Les dispositifs de trou de coulée connus dans l'industrie métallur-10 gique comprennent essentiellement les systèmes classiques d'obturation à quenouille ou à tiroir. Le principe de ces systèmes consiste en ce que l'on agrandit resp. rétrécit la section d'un orifice, en enlevant resp. en amenant graduellement un objet, p.ex. un bouchon ou une plaque, entre l'orifice et la matière à couler. Comme la géo-15 mêtrie du jet de coulée est nécessairement affectée par les changements de la géométrie de l’orifice qui interviennent suivant ce principe, ces systèmes ne travaillent bien qu'en position ouverte ou fermée. Pour des ouvertures intermédiaires les jets sont fortement dispersés ce qui entrave fortement la qualité de la coulée. Il est n 20 donc utile de proposer des dispositifs de trou de coulée plus performants.

Dans l'industrie de fabrication du verre ou d'autres substances à base de matières non-métalliques comportant une fusion des matières 25 et une coulée, on se trouve essentiellement devant les mêmes problèmes que dans le cas de la coulée des métaux. Il est vrai qu'on a proposé des équipements de trou de coulée plus perfectionnés où la section de l'orifice peut être variée par le truchement du dépôt sur les parois du canal de coulée de couches plus ou moins épaisses de - 2 - matière solidifiée, en prévoyant un réglage de la température du dit canal. Un tel équipement, comme il est décrit p.ex. dans le brevet luxembourgeois LU 82.177 du déposant, doit donc comporter un système de chauffage électrique, ainsi qu'un système de refroidissement qui 5 tout en permettant un réglage du débit, ont un temps de réponse assez long et nécessitent une surveillance constante de leur équilibre thermique pour maintenir un jet d'un débit requis. De plus, aux faibles ouvertures, la géométrie du jet peut devenir irrégulière à cause d'inhomogênêitês du dépôt.

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Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de trou de coulée permettant le démarrage, le réglage précis du débit et l'arrêt de la coulée de matières en fusion, en assurant à tout moment des conditions géométriques identiques à la sortie du 15 trou de coulée. Le dispositif doit être applicable à la coulée de • métaux liquides et de matières non-métalliques en fusion.

Ce but est atteint par le dispositif suivant l'invention qui est caractérisé en ce que deux cylindres (A,B) à axes parallèles et 20 mobiles autour de leurs axes respectifs, ont une ligne de contact commune et qu'au moins l'un des cylindres comporte une rainure, tandis que l'autre cylindre peut être lisse. La rainure s'étend sur une portion de la circonférence du cylindre, c.à.d. qu'elle est orientée perpendiculairement à l'axe et elle présente un profil et 25 notamment une profondeur qui varie de manière à passer par un maximum.

En usinant dans le corps d'un cylindre, mais de préférence dans les corps des deux cylindres, des rainures identiques d'un profil appro-30 prié et en superposant les deux cylindres de manière à ce que l'ouverture circonscrite par les profils des rainures soit symé trique, on crée un système permettant d'aboutir, par rotation des cylindres en contresens l'un par rapport à l'autre, à une variation de la section d'ouverture, tout en préservant une section homothé-35 tique à la section initiale.

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Suivant l'invention la rainure peut présenter d’après une forme d’exécution préférée, un profil pseudo-elliptique; on peut néanmoins prévoir également des profils d’exécution plus simples, ce qui va cependant au dépens de la continuité de la géométrie du jet pendant 5 la variation du degré d’ouverture du trou de coulée, comme il sera exposé plus bas.

Le dispositif suivant l’invention comporte des moyens permettant d’entrainer les deux cylindres de manière synchrone, afin de les 10 positionner de façon à obtenir le degré d’ouverture désiré du trou de coulée. Pour ceci il suffit de munir les deux cylindres d’un système à pignons et de prévoir un moyen d’entrainement qui peut être un simple levier ou encore, dans le cas d’applications plus sophistiquées, un servo-moteur, agissant sur l’un des deux cylin-15 dres.

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En plus il est prévu suivant l’invention des moyens permettant de presser l’un contre l’autre les deux cylindres le long de leur ligne de contact. Ces moyens peuvent p.ex. être des vis de serrage. Il est 20 également prévu des moyens supplémentaires d’étanchéisation des deux cylindres l’un par rapport à l’autre, lesquels moyens peuvent consister p.ex. en un façonnage suivant lequel l’un des cylindres est imbriqué dans l’autre.

25 L’avantage principal du dispositif suivant l’invention réside évidemment dans le fait qu’il permet de varier de façon continue l’ouverture du trou de coulée et de procéder à des ajustements précis du débit coulé. Suivant la configuration des rainures, on peut obtenir une ouverture de n’importe quelle forme géométrique. 30 Ainsi des rainures en forme pseudo-elliptique donnent une ouverture parfaitement circulaire. En même temps l’axe de l’orifice ne se déplace pas.

Une représentation visuelle du dispositif suivant l’invention et de 35 son principe, est fournie par la voie des dessins où

la fig- 1 montre une vue en perspective de deux cylindres dotés chacun d’une rainure pseudo-elliptique; les fig. IA, IB, IC et 1D

- 4 - montrant des coupes longitudinales et transversales des mêmes cylindres en positions différentes la fig. 2 représente une vue en perspective de deux cylindres où les rainures présentent un fond droit; les fig. 2A, 2B et 2C montrant 5 des coupes longitudinales et transversales de ces cylindres en positions différentes et les configurations des ouvertures résultant de ces positions et la fig. 3 montre de manière schématique une coupe longitudinale et une coupe transversale d'une forme d'exécution possible du disposi-10 tif suivant l'invention.

En fig. 1 on a représenté deux cylindres (A et B) qui présentent chacun une rainure (10) en forme pseudo-elliptique. En raison de la variation du profil de ces rainures suivant la circonférence de 15 chaque cylindre, une rotation de ceux-ci p.ex. suivant le sens des > flèches, conduit à une variation de l'ouvertrue circonscrite par le profil des rainures superposées. Ainsi la position représentée en fig. IA, résultera en une ouverture maximum (01) comme la profondeur des rainures est la plus importante à l'endroit de la ligne de con-20 tact entre les cylindres (A et B). Pour arriver à une ouverture plus restreinte, il suffit de tourner les cylindres (A et B) en contresens, le cylindre (A) étant tourné dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre; il en résultera l'ouverture (02) de la fig. IB. En continuant ce mouvement, on aboutit à l'ouverture encore 25 plus restreinte (03) de la fig. IC et finalement à l'obturation totale du trou de coulée, comme le montre la fig. 1D.

La fig. 2 représente essentiellement les mêmes cylindres que ceux montrés en fig. 1, avec cependant une autre forme d'exécution de la 30 rainure. Celle-ci présente un profil simple à obtenir, étant donné que le fond est droit, comme il ressort des fig. 2A, 2B et 2C. Or, il est facile de voir en fig. 2A que dans ce cas précis seule la position où les fonds des rainures sont parallèles entre eux, il y a ouverture en forme d'un cercle, tandis que toute autre position, 35 comme p.ex. celle représentée, en fig. 2B résulte en une ouverture de profil elliptique ou oval.

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La fig» 2C montre la position de fermeture du trou de coulée. A noter que les flèches qui apparaissent dans les fig. 1A,B,C et 2A,B, indiquant le sens du flux des matières à couler.

5 En fig. 3 il est représenté de manière schématisée une forme d'exécution possible du dispositif suivant l'invention. On distingue les cylindres (A,B), dotés chacun d'une rainure (10) en forme d'une pseudo-ellipse, engendrant dans leur position telle que représentée, une ouverture (0) circulaire. On reconnaît les moyens de fixation (1 10 et 2) du bloc (3) qui fait office de palier pour les deux cylindres.

Le déplacement en rotation synchrone des deux cylindres, en contresens l'un par rapport à l'autre, est assuré par les pignons (5). Le dispositif de rotation qui n'est pas représenté, peut être un 15 levier, un vérin, ou un servo-moteur. On reconnaît également les moyens de pression (4) qui peuvent être p.ex. des vis de serrage.

Suivant le mode d'application du dispositif selon l'invention, les cylindres peuvent être exécutés soit en métal, ce qui sera le cas 20 lors de la coulée de matières non-métalliques en fusion, telles que le sable, les scories, les roches etc., dans le cadre de la fabrication du verre, de la laine minérale ou des fibres céramiques, soit en une matière réfractaire lorsque le dispositif est appliqué dans la coulée de métaux liquides, et qu’il est monté sous une poche de 25 coulée d'aciérie, sous la sole d'un four électrique d'aciérie ou de fonderie, sous le panier-répartiteur d'une coulée continue, ou > encore sur la partie de déversement d'un convertisseur.

Dans le cas de la coulée de matières non-métalliques il est utile de 30 doter les cylindres métalliques d'un système de refroidissement à l'eau, en prévoyant des canaux (6) destinés a véhiculer l'eau de refroidissement.

Claims

1. Dispositif de trou de coulée destiné essentiellement à la coulée de liquides, en particulier de matières métalliques ou non- 5 métalliques en fusion, lequel dispositif présente une ouverture variable en vue de démarrer, d'arrêter et de régler le débit des matières lors de la coulée, caractérisé en ce que deux cylindres (A, B) à axes parallèles et mobiles autour de leurs axes respectifs, ont une ligne de contact commune et qu'au moins l'un 10 des cylindres (A,B) comporte une rainure (10) qui s'étend le long d'une partie de la circonférence du cylindre et dont la section varie le long de ladite circonférence de manière à passer par un maximum, tandis que l'autre cylindre peut présenter une surface lisse. 15

, 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas de deux cylindres comportant chacun une rainure, ces dernières présentent un profil identique.

3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour obtenir une ouverture circulaire, la rainure présente un profil pseudo-elliptique.

4. Dispositif suivant les revendications 1-3, caractérisé en ce que 25 les cylindres sont disposés l'un vis-à-vis de l'autre de manière à ce que les 2 rainures forment une ouverture symétrique par rapport à la génératrice de contact des dits cylindres, p.ex. une ouverture circulaire.

5. Dispositif suivant les revendications 1-4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5) permettant d'entraîner les deux cylindres de manière synchrone en contresens l'un par rapport à l'autre.

6. Dispositif suivant les revendications 1-5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (4) permettant de presser les deux cylindres l'un contre l'autre le long de leur ligne de contact. - 2 -

7. Dipositif suivant les revendications 1-6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'étanchéisation des cylindres l'un par rapport à l'autre.

8. Dispositif suivant les revendications 1-7, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de fixation (1 et 2) et d'étanchéisation par rapport au récipient renfermant la matière liquide à couler.

9. Dispositif suivant les revendications 1-8, caractérisé en ce que les cylindres sont exécutés en une matière réfractaire.

10. Dispositif suivant les revendications 1-8, caractérisé en ce que les cylindres sont exécutés en métal et comprennent des canaux 15 (6) qui sont raccordés à un système de refroidissement à l’eau. ·» «