Brevet FR2076086A1 — publié le 19711015

La présente invention concerne une machine de coulée continue destinée à produire des lingots métalliques continus. On sait que, dans les machines de coulée continue du type à roue rotative avec gorge périphérique dans laquelle on verse le 5 métal fondu pour former un lingot continu, la buse de coulée est disposée dans chaque machine de façon à ce que son axe soit plus ou moins incliné suivant la nature du métal traité et la façon de procéder. C'est ainsi que, suivant les cas, la buse doit avoir son axe vertical, horizontal, ou incliné dans une direction 10 intermédiaire. Naturellement, la position du creuset près de la roue de coulée varie d'une machine à l'autre suivant la direction désirée du jet de coulée. XI en résulte que d'autres organes de la machine de coulée 15 seront également disposés de façons diverses, par exemple la bande métallique qui s'enroule partiellement sur la roue de coulée pour recouvrir et fermer sur un secteur de circonférence la gorge périphérique ou coquille de coulée, les organes de renvoi de cette même bande, et les dispositifs d'extraction du lingot 20 hors de la roue» C'est pourquoi les machines de coulée sont actuellenent étudiées et construites suivant diverses dispositions qui sont liées aux directions de coulée et par suite également aux zones de coulée choisies• 25 L'objectif principal de la présente invention consiste à réaliser une machine de coulée continue pouvant être employée pour faire des coulées dans des directions ou positions variables à volonté dans u n large intervalle, de façon à pouvoir satisfaire à toutes les exigences à ce point de vue, avec une seule 30 structure. Un autre objectif important de cette invention consiste à prévoir des dispositifs permettant de faciliter et accélérer la préparation de la machine de coulée, aussi bien dans le travail proprement dit que dans les opérations de contrôle, remplacement, 35 réglage, etc. Ce^&bjectifs ainsi que d'autres encore sont atteints par la machine de coulée continue prévue par la présente invention pour produire des lingots métalliques continus, et comprenant une roue de coulée entraînée par des organes moteurs correspondants 2+0 et pourvue d'une gorge périphérique en forme de coquille couverte 70 46795 2 2076086 sur un certain secteur par une bande continue enroulée sur cette roue et sur des rouleaux de renvoi, cette machine étant caractérisée par le fait qu'elle comprend un groupe support associé à cette roue, pouvant tourner autour de l'axe de cette 5 roue et pouvant être fixé à la charpente portante dans plusieurs positions angulaires, deux rouleaux de renvoi de ladite bande qui sont portés par ledit groupe support près du pourtour de la roue, un groupe d'extraction du lingot produit monté sur ce groupe support, une poulie de renvoi pour cette bande, mon-10 tée de façon à pouvoir être placée dans plusieurs positions correspondant aux positions angulaires précitées dudit groupe support sur un appui solidiare de la charpente portante, et un creuset 10 monté de façon à pouvoir être déplacé dans plusieurs positions près du pourtour de ladite roue de coulée. 15 D'autres caractéristiques et avantages de la présente in vention ressortiront plus complètement de la description détaillée suivante, qui concerne une forme de réalisation préférée mais non exclusive d'une machine de coulée continue conforme à la présente invention et produisant des lingots métalliques 20. continus, et qui se réfère à titre indicatif et non limitatif aux planches de dessins ci-jointes, dans lesquelles! la fig» 1 est une vue latérale de la machine de coulée de la présente invention disposée pour une coulée en direction verticale ; 25 la fig» 2 est une vue latérale de la même machine disposée pour une coulée dans une direction sensiblement horizontale; la fig» 3 est une vue en plan de la machine de la fig. 1, avec coupe partielle; la fig* 4 est une vue frontale de la machine de la fig» 1 ; 30 ia fig. 5 représente à plus grande échelle un détail de la fig» 1 » la fig» 6 représente une coupe axiale partielle, à échelle agrandie de la machine, exécutée dans la région de la roue de coulée ; 35 Xes fig. 7, 8, 9 et 10 représentent schématiquement les di verses positions suivant lesquelles on peut disposer la machine de la présente invention» On voit sur les figures précédentes, que la machine de coulée continue de la présente invention prévoit sur une table 1 ^0 tme roue de coulée 2, à axe horizontal, qui peut être entraînée 70 46795 3 2076086 en rotation par un moteur 3, par l'intermédiaire d'un groupe réducteur approprié» Sur une certaine longueur du pourtour de cette roue de coulée s'enroule une bande métallique 4 qui s'enroule également sur une poulie 5 à axe horizontal et placée à 5 une certaine distance de cette roue de coulée. La poulie 3 est associée à un groupe tendeur ôqui est supporté à son tour par une poutre en porte-à-faux 7, par ïintermédiaire d'une structure 8 . La poutre 7 est fixée en position inclinée en haut d'un 10 montant 9 solidaire de la table 1. la structure 8 peut être fixée dans plusieurs positions le long de la poutre 7» qui est pourvue à cet effet d'une pluralité de trous de fixation 7a. Le blocage se fait au moyen de boulons. De même, la poutre 7 peut être fixée dans plusieurs 15 positions au sommet de la colonne 9» au moyen des boulons 9a. Le creuset 10, qui est pourvu d'une tuyère ou buse orientable 11, est monté de façon à pouvoir être déplacé verticalement et horizontalement. Ce creuset est en effet supporté par une fourchette 12 qui peut être déplacée verticalement le long 20 d*un support 13, au moyen d'un moteur réducteur 14 entraînant un système à vis sans fin et à vis-mère. Le support 13 peut être déplacé parallèlement à l'axe de la roue 2, le long d'une glissière 15 qui peut, à son tour, être déplacée perpendiculairement à ce même axe le long des guides horizontaux et 25 fixes 16» Le déplacement du support 13 sur la glissière 15 est assuré par un moteur 17, qui commande un système de vis - vis-mère par 1 * intermédiaire d'un réducteur. D'une façon analogue, le déplacement de la glissière 15 le long des guides 16 est assuré par un moteur 18 qui commande un système de vis - vis-30 mère par l'intermédiaire d'un réducteur correspondant. Grâce à une disposition analogue, on peut déplacer le creuset 10 de façon à porter la buse 11 dans diverses positions dans la gorge de la roue 2. La présente invention prévoit que les rouleaux 19 et 20 35 de renvoi de la bande 4 qui sont tout près de la roue 2, ainsi que le groupe extracteur 21 servant à séparer le lingot continu de cette roue, peuvent tourner d'un certain angle autour de l'axe de la roue de coulée 2, et peuvent être bloqués dans diver ses positions» 40 On prévoit dans ce but un support en forme de tambour 22 70 46795 k 2076086 cjux est monte cO£txia.leni©nt prss de la rou6 2 avec^possibilité de rotation. D'une façon plus précise, le support 22 est pour-vu d'un manchon central 23 (fig. 6) portant une bride 24 et fixé à un manchon fixe 25 à l'intérieur duquel passe l'arbre 5 creux 26 qui porte la roue 2 par 1'intermédiaire de paliers 27. Dans la bride 24 sont introduites des vis de fixation 24a qui se vissent dans le manchon 25 de façon à bloquer le support 22 dans la position désirée. Suivant des dispositions déjà connues l'arbre creux 26 est parcouru intérieurement par un 10 conduit fixe 28 envoyant l'eau aux buses 29 (fig» 6) servant au refroidissement interne de la roue 2. Le groupe extracteur 21, monté sur le support 22 et tournant avec lui, comprend un moteur 30 qui commande le déplacement de l'extracteur au moyen d'un réducteur et d'un systène 15 de vis — vis—mère. De cette façon, l'extracteur peut être placé exactement en position dans la gorge de la roue 2, ou bien il peut être dégagé pour permettre le remplacement de la roue ou autres opérations de manutention et d'inspection. Les rouleaux 19 et 20 sont portés par le support 22 de fa-20 çon à pouvoir être rapprochés ou éloignés de la roue 2, et à pouvoir ainsi être déplacés de la position de travail à la position de repos (par exemple pour permettre de remplacer la bande 4) et inversement. ^'une façon plus précise, le rouleau 20 est porté par le 25 support 22 au moyen d'un bras 31 pivotant en 32 sur ce support 22 et articulé par la tige d'un cylindre dynamique à fluide 33 (fig» 5) qui, à son tour, est fixé au moyen d'une articulation ou charnière 34 au support 22. De cette façon, en faisant fonctionner le cylindre 33» on peut rapprocher ou éloigner 30 le rouleau 20 de la roue 2. D'une façon analogue, le rouleau 19 est monté sur un chariot 35 qui peut être déplacé sur des guides correspondants, solidaires du support 22, au moyen d'un système vis — vis—mère commandé par un moteur à air comprimé 36. De cette façon, le 35 rouleau 19 peut être rapproché ou éloigné de la roue 2. On prévoit en outre un mouvement oscillant du rouleau 19 autour d'un pivot 37 sur le chariot 35, par 1'intérmédiaire d'un bras 38 portant ce même rouleau. On peut faire tourner le bras 38 d'un certain angle, 10 à 15° par exemple, autour du pivot 37, au 40 moyen d'un dispositif 39 commandé par un petit volant 40. D'une 70 46795 5 2076086 façm plus précise, le petit volant 40 est solidaire d'une vis 41 qui s'engage dans une vis-mère 42 solidaire d'un corps tu-bulaire 43 pouvant coulisser axialement dans l'enveloppe du dispositif 39• Une tige - piston 44, qui peut coulisser dans le 5 corps tubulaire 43, dans lequel elle est montée, agit d'une part sur des rondelles de Belleville 45 tenues par la vis-mère 42, et est assemblée d'autre part au bras 3& au point d'articulation 46, bras 38 qui porte le rouleau 19 avec interposition d'une petite biellette 46a (fig» 5)• 10 Les rondelles de Belleville 45 servent à maintenir le rou leau 19 en contact élastique avec la roue 2, avec une certaine pression élastique, dans la position de travail» En agissant avec le moteur à air comprimé 36 et avec le petit volant 4o, on peut porter le rouleau 19 dans la position 15 la plus convenable par rapport à la roue 2. On peut ainsi par exemple délimiter exactement la zone d'introduction du métal fondu, dans le voisinage de la buse de coulée 11. Les figures représentent également les dispositifs 47 servant au refroidissement externe de la roue 2, ainsi que les 20 trajectoires 48 des lingots continus produits, ces trajectoires étant indiquées en pointillé mixte. En particulier, les dispositifs de refroidissement extérieur 47 sont montés sur le support en tambour 22 de façon à pouvoir tourner avec lui. On pr D'une façon plus précise, chaque secteur des dispositifs 47, comprenant les buses 47a (fig» 6) de refroidissement de la bande 4 et les buses 47b de refroidissement des côtés de la roue 2, est supporté par un axe 49 fixé en porte-à-faux sur une plaque 50 qui, à son tour, coulisse radialement dans les deux sens sur le support en tambour 22 et est fixé à la tige d'un cylindre dynamique à fluide 51 monté sur ce même support. De cette façon, quand on fait fonctionner les deux cylindres 51 correspondant aux deux secteurs des dispositifs 47, on déplace ces secteurs dans le sens du rapprochement ou de l'éloigné 40A ment par rapport à la roue 2. 30 35 70 46795 6 2076086 Pour suivre la rotation des dispositifs 47 portés par le support rotatif en tambour 22, on prévoit que les buses 29 de refroidissement interne de la roue 2 peuvent également être déplacés autour de l'axe de cette roue. Dans ce but, le conduit intérieur 28 qui amène l'eau aux buses 29 et les supporte par l'intermédiaire des tubes radiaux 29a et du collecteur 29b, peut tourner autour de son axe après que l'on ait désseré les vis 28a qui fixent line douille 28b à la charpente fixe. Cette douille comporte en effet une butée intérieure qui est en contact avec un anneau de friction 28a flanqué d'un anneau 28 rendu solidaire du conduit 28 au moyen de clavettes» Un deuxième anneau de friction 28c, qui s'appuie sur une partie de la charpente fixe, adhère contre l'autre face de l'anneau 28d. De cette façon, le groupe des anneaux 28c et 28d constitue une liaison à frottement qui, quand on serre les vis 28a, immobilise le conduit 28, tandis que, quand on desserre ces mêmes vis, elle permet la rotation du conduit 28 et par suite également la rotation des buses 29 solidaires de ce conduit• Le fonctionnement de la machine de coulée continue de la présente invention résulte évident de la description précédente « Pour modifier la direction de coulée, on fait tourner le support 22 autour de l'axe de la roue 2, et l'on déplace la 25 poulie 5 relativement au montant 9» Il est également nécessaire de déplacer ensuite le creuset 10 de façon à amener la buse 11 dans la position convenable. Les fig» 7 à 10 représentent diverses positions de fonctionnement de la machine de la présente invention, suivant les 30 - directions de coulée choisies, qui sont indiquées par les flèches A. La fig. 7 par exemple montre schématiquement la position de la machine correspondant à la coulée verticale, pour laquelle la machine est disposée comme indiqué sur les fig. 1, 3-, 4 et 5. 35 Pour obtenir une direction de coulée légèrement inclinée par rapport à la verticale, on passe à la disposition pointil-lée de la. fig» 7, suivant laquelle la poulie 5 est fixée dans une position décalée vers la droite (voir fig. 7), au moyen d'une translation de la structure 8 sur la poutre 7, puis par 4û blocage successif. On déplace le support 22 d'une façon cor10 15 20 70 46795 7 2076086 respondante en le faisant tourner d'un petit angle autour de l'axe de la roue 2 après avoir enlevé les vis 28 qui sont ensuite fixées quend la position désirée est atteinte. On obtient ainsi la mise en place exacte des rouleaux 19 et 5 20, du groupe extracteur 21 et du dispositif de refroidissement externe ^7. On modifie également la position du creuset 10 en mettant en marche les moteurs 14, 17 et 18. Il faut en outre faire tourner le collecteur 29b avec les buses correspondantes de refroidissement interne 29• On peut le faire en faisant 10 tourner à la main le conduit 28 aDrès avoir desserré les vis 28a (fig. 6), qui sont ensuite resserrées quand on a atteint la position désirée, relativement à la position des dispositifs de refroidissement externe ^7. Pour passer à la disposition de la fig. 8, où la direction 15 de coulee est encore plus inclinée par rapport à la verticale, on effectue des déplacements analogues aux déplacements décrits ci—dessus, de façon à porter en position convenable le saouleaux 19 et 20, tandis que la poulie 5 est ensuite déplacée vers la droite le long de la poutre 7» 20 Si l'on désire incliner davantage la direction de coulée, il convient de déplacer la poutre 7 dans la position représentée sur les fig« 2 et 9 (On fait cette opération en enlevant les vis 9a et en les remettant en place quand on a atteint la position désirée de la poutre 7 sur le montant 9)» 25 La machine peut ainsi être disposée comme indiqué en fig. 9. (la disposition en petits traits correspond à une grande inclinaison encore de la direction de coulée). Pour obtenir une direction de coulée horizontale ou presque horizontale, on dispose la machine comme indiqué en fig. 10 en 30 déplaçant encore vers la droite et vers le bas la poulie 5 le long de la poutre 7, et en faisant tourner de façon correspondante le support 22 autour de l'axe de la roue 2. Le creuset 10 est également déplacé de façon à placer la buse 11 sensiblement comme indiqué sur la fig» 2, et, d'une façon analogue à ce qui 35 a déjà été indiqué, on déplace le groupe de refroidissement interne terminé par les buses 29, pour le placer à la hauteur du groupe ^7 de refroidissement externe, qui a tourné avec le support 22. La longueur de la bande k doit évidemment être variée quand on passe d'une disposition de la machine à l'autre. ko Pour éloigner les rouleaux 19 et 20 de la roue 2, pour 70 46795 8 2076086 permettre le remplacement de la bande ou de la roue elle-même, ou pour d'autres raisons, on met en marche le moteur à air comprimé 36 et le cylindre dynamique à fluide 33 qui agissent respectivement sur le chariot 35 portant le rouleau 19 et sur le 5 bras 31 portant le rouleau 20» Le déplacement de l'extracteur et celui du creuset 10 peuvent être exécutés aussi facilement, par une action sur les organes de commande correspondante» Comme on l'a déjà dit, les deux secteurs du groupe de refroidissement externe h-J peuvent également être déplacés ra-10 dialement vers l'extérieur, par une mise en marche des cylindres dynamiques à fluide 51, ce qui rend la roue 2 accessible. On remarquera que la prédisposition du support rotatif 22, qui porte les rouleaux 19 et 20, le groupe extracteur 21 et le groupe de refroidissement externe ^7, permet de placer de 15 façon variable la machine, de façon facile et rapide, suivant la direction de coulée désirée. L'invention ainsi conçue et décrite est susceptible de nombreuses variantes et modifications. Par exemple, le creuset 10 peut être relié au support ro— 20 tatif 22 par l'intermédiaire de liaisons convenablement articulées . Autre exemples la poulie 5 peut être déplacée au moyen d'un système à chariot coulissant» Autre exemple encore : le dispositif 39 peut être commandé 25 par un moteur ou par un cylindre dynamique à fluide. Dans la pratique, les matériaux employés ainsi que les dimensions adoptées peuvent être quelconques suivant les nécessités de chaque cas particulier, lûn outre tous les éléments peuvent être remplacés par d'autres éléments techniquement équivalents» 70 46795 9 2076086 REVENDICATIONS 1) Machine de coulée continue, destinée à produire des lingots métalliques continus, comprenant une roue de coulée entraînée par des organes moteurs correspondants et pourvue 5 d'une gorge périphérique en forme de coquille couverte sur un certain secteur par une bande continue enroulée sur cette roue et sur des rouleaux de renvoi, dette machine éteint caractérisée en ce qu'elle comprend un groupe support (22) associé à cette roue (2), pouvant tourner autour de l'axe de cette roue (2) 10 et pouvant être fixé à la charpente portante (1) dans plusieurs positions angulaires, deux rouleaux de renvoi (19» 20) de la- 4 V dite bande qui sont portés par ledit groupe support (22) près du pourtour de la roue, un groupe d'extraction (21) du lingot produit monté sur ce groupe support (22), une poulie de renvoi 15 (5) pour cette bande (4), montée de façon à pouvoir être placée dans plusieurs positions correspondant aux positions angulaires précitées dudit groupe support (22) sur un appui (9) solidaire de la charpente portante (1), et un creuset (10) monté de façon à pouvoir être déplacé dans plusieurs positions près 20 du pourtour de ladite roue de coulée (2)» 2) Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les dispositifs de refroidissement externe de la roue de coulée sont montés sur ledit groupe de support de façon à pouvoir tourner avec celui-ci* 25 3) Machine suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les rouleaux de renvoi sont montés sur ledit support rotatif avec interposition de dispositifs correspondants de déplacement permettant d'éloigner ou de rapprocher lesdits rouleaux de renvoi de ladite roue de coulée. 30 4)Machine suivant les revendications 1, 2 et 3» caractérisée en ce que l'un desddfcs rouleaux de renvoi est monté sur un chariot qui coulisse sur des guides portés par ledit support rotatif et qui est relié à des organes de commande correspondants, par exemple à un moteur à air comprimé, ce chariot étant asso-35 cié à un dispositif de déplacement à tige mobile longitudinale-ment dans les deux sens assemblé au moyen d'une charnière à un bras qui pivote sur ledit chariot et porte le rouleau de renvoi correspondant. 5) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 40 4, caractérisée en ce que ledit groupe d'extraction comprend 70 46795 10 2076086 des organes moteurs destinés à déplacer l'extracteur par rapport à la roue de coulée. 6) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits dispositifs de refroidissement externe sont montés de façon à pouvoir être déplacés par rapport à la roue du fait qu'ils sont disposés dans au moins deux secteurs, mobiles radialement dans les deux sens sur ledit support rotatif, ces secteurs étant reliés à des organes de commande correspondants, qui sont de préférence du type dynamique à fluide• 7) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit support rotatif est constitué par une structure conformée sensiblement comme un tambour et pourvue centralement d'un manchon à bride qui peut tourner sur un manchon fixe et qui peut être bloqué sur celui-ci au moyen de vis ou autres, pièces d'attache analogues* 8) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit creuset est porté par un élément support monté de façon à pouvoir coulisser, dans un sens sensiblement vertical de préférence, sur un support qui est lui—même monté de façon à pouvoir se déplacer dans un sens sensiblement horizontal de préférence au moins suivant une direction, des organes moteurs étant prévus pour déplacer cet élément support et ce support afin de placer le creuset convenablement par rapport à la roue de coulée» 9) Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que ledit support est monté de façon à pouvoir coulisser suivant deux directions mutuellement perpendiculaires et sensiblement horizontales respectivement parallèle et perpendiculaire à l'axe de la roue de coulée, des organes moteurs de commande étant prévus pour déplacer ledit support suivant des directions• 10) Machine suivant 1'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ladite poulie est supportée par une structure montée de façon mobile sur une poutre en porte-à-faux, qui, à son tour, est montée de façon mobile sur un montant fixe. 11) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le groupe de refroidissement interne de la roue est relié à des organes de blocage qui, dans 70 46795 n 2076086 la posi tion débloquée, permettent la rotation du groupe lui-même autour de l'axe de ladite roue»