Brevet FR2099537A1 — publié le 19720317

L'objet de la présente invention est constitué par un dispositif perfectionné pour la fermeture, réglée par tiroir, de récipients contenant des métaux en fusion, particulièrement adapté pour le trou de coulée de ces récipients, trou de coulée normalement disposé sur le fond de ceux-ci. Le trou de coulée de ce type de récipient est en général tenu fermé jusqu'au moment de la coulée par une tige qui traverse toute l'épaisseur de la couche de métal en fusion contenu dans le récipient, tige qui est soulevée pour ouvrir le trou de coulée au moment désiré. Au lieu de cette tige, le trou de coulée peut être fermé par une fermeture à tiroir selon laquelle un élément en réfractaire de forme parallélépipédique peut glisser au contact du fond du récipient jusqu'à ce qu'un orifice pratiqué dans ledit élément coulissant vienne se trouver aligné avec le trou de coulée. Une première solution de ce dernier type a été revendiquée en 1885 par David D, -Lewis dans le brevet américain no 311.902. Le brevet de Lewis fut appliqué seulement à titre expérimental en considération du fait qu'à la fin du siècle dernier et au début de celui-ci, il était difficile de trouver ou de réaliser des réfractaires possédant des caractéristiques mécaniques qui permettent de les utiliser avec sécurité dans un dispositif hautement demandé de ce type. Par la suite, quand on eut amélioré les ca ractéristiques des réfractaires disponibles, furent revendiquées diverses variantes de cette solution qui présentaient toutefois les inconvénients fondamentaux suivants A) le glissement des éléments mobiles de la fermeture à tiroir se produisait toujours avec une friction considérable et, pour réduire cette dernière, il était nécessaire de disposer d'éléments fabriqués en réfractaire de dimensions très précises, ce qui en augmentait le prix de revient à cause de l'u- sinage nécessaire auquel leurs surfaces devaient entre soumises 3) les éléments en tôle qui constituaient le support des éléments en réfractaire étaient soumis à des déformations thermiques élevées, si bien que leur fonctionnement était difficile et que parfois ils se bloquaient;; C) l'ensemble du système de fermeture à tiroir de type connu présentait un encombrement et un poids consi dérable qui rendaient difficiles le montage et le démontage de la fermeture à tiroir D) pour remplacer les éléments en réfractaire utilisés dans la fermeture à tiroir, il était nécessaire de démonter tout l'ensemble avec des pertes de temps notables. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et d'autres encore gracie à une solution de construction facile à réaliser et de faible prix de revient. Le dispositif perfectionné pour la fermeture à tiroir de récipients contenant des métaux en fusion, du type qui prévoit une bonde réalisée en deux éléments au moins, l'un fixe et l'autre mobile, mutuellement en contact le long d'une surface de glissement, est caractérisé par le fait qu'il comprend un couple de guides solidaires du fond du récipient, placés sur les deux c8tés de la partie fixe de la bonde, guides le long desquels glissent et s'appuient deux coulisses qui soutiennent la partie inférieure mobile de la bonde au moyen d'organes de suspension de longueur réglable. Le dispositif perfectionné est caractérisé ensuite par le fait qu'il comprend un couple de guides à section en U, avec des ailes horizontales tournées vers l'extérieur et placées sur les deux côtés de la partie fixe de la bonde, dans lequel l'aile inférieure des dits guides en U constitue la surface de soutien et de glissement pour des coulisses correspondantes auxquelles est suspendue, au moyen de vis et donc à une distance réglable, une plaque de soutien et de support de la partie inférieure mobile de la bonde ; la dite plaque, percée en son centre, étant munie dans sa partie supérieure d'une cavité, réalisée au moyen d'un bord formé de segments de tôle métallique, cavité destinée à loger la partie inférieure de la bonde une couche appropriée de matière isolante étant placée entre les parois latérales de ladite partie inférieure de la bonde et les parois internes de la dite cavité. Le dispositif perfectionné est aussi caractérisé par le fait qu'au moins une partie des dits segments de tôle métallique et l'un d'eux de préférence est relié à la plaque de soutien citée au moyen d'organes de fixation démontables qui permettent de l'éloigner ou, tout au moins, de- le renverser afin de permettre d'insérer ou d'enlever la partie inférieure, en réfractaire, de la bonde, tout en maintenant en lieu et place les parties restantes du dispositif. Le dispositif perfectionné est encore caractérisé par le fait que la plaque de soutien citée est percée d'une fente allongée qui s'étend d'un côté jusqu'au bord latéral correspondant à la position du segment de tale qu'on peut enlever dudit côté ; cette fente permettant d'insérer ou d'enlever la partie inférieure en réfractaire de la bonde, m & e quand celle-ci est munie d'une queue qui se prolonge éventuellement dans sa partie inférieure sous forme de bonde plongeante. Le dispositif perfectionné est aussi caractérisé par le fait que les coulisses citées sont réalisées au moyen de profilés en U dont la cavité est insérée transversalement à cheval sur l'aile horizontale inférieure des guides en U solidaires avec le fond du récipient ; l'extrémité de l'aile supérieure de la dite coulisse étant munie d'un couteau vertical qui s'appuie sur la face supérieure de la dite aile inférieure du guide en U ; la dite face supérieure étant de préférence revêtue de matière anti-friction. Le dispositif perfectionné est caractérisé en outre par le fait que l'aile inférieure de la coulisse citée est munie d'un couteau horizontal qui glisse contre une nervure saillant à la partie inférieure des dits guides en U. Le dispositif perfectionné est caractérisé ensuite par le fait que les faces internes des guides en U cités, c'est-à-dire les faces opposées de ceux-ci, sont avantageusement revêtues d'une couche de matière thermo-isolante. Le dispositif perfectionné est aussi caractérisé par le fait que les deux coulisses citées, formées chacune d'un ou plusieurs segments, glissent sur des rouleaux ou billes de roulement, qui roulent sur deux couches de matière anti-friction prévues sur la face supérieure de l'aile inférieure des guides en U cités ; l'aile inférieure des dits guides étant munie d'une fente longitudinale pour le passage de la jambe des vis de soutien de la plaque citée, fente qui s'étend sur toute la longueur de course du tiroir mobile du dispositif. Le dispositif perfectionné est caractérisé encore par le fait que la cavité du guide en U est fermée par une paroi démontable. Le dispositif perfectionné est caractéri sé ensuite par le fait quef pJatiW ixe da.la..eonde est réa- lisée en deux éléments dont un supérieur entouré par un portebonde noyé dans l'épaisseur du revêtement interne en réfractaire du récipient et qui saille partiellement à travers le fond métallique de celui-ci, et un élément intermédiaire dont la surface inférieure s'appuie à tenue sur la partie inférieure mobile de la bonde. Le dispositif perfectionné est caractérisé enfin par le fait que le dit élément intermédiaire de la bonde est mis en position au moyen d'un liant approprié à l'intérieur d'une cavité, ouverte vers le bas, prévue sur la face inférieure d'une seconde plaqua de soutien fixe, solidement reliée au fond du récipient. Les objets , avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront en outre de la description qui suit relative à des modes de mise en oeuvre choisis à seul titre d'exemple en se référant particulièrement aux planches du dessin annexé sur lequel la figure 1 représente en coupe longitudinale le fond d'une poche de coulée en correspondance du trou de coulée sous lequel est placé un dispositif perfectionné selon l'invention la figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1 précédente les figures 3 et tespectivement 4 montrent, en perspective et à échelle réduite, deux solutions possibles de construction pour le support métallique de la partie mobile du dispositif à tiroir la figure 5 est une coupe partielle analogue à celle qui est illustrée sur la figure 1 mais se réfère à une variante de construction. En se référant particulièrement aux figures 1 à 4 : 1 est le fond d'une poche de coulée dont 2 représente la couche inférieure du revêtement réfractaire interne 3 est la partie supérieure, fixe, de la bonde de la poche de coulée, partie fixe qui est solidement reliée au revêtement 2 à travers un porte-bonde 3' au moyen de couches de coulis réfractaire 4 ; la partie supérieure fixe 3 de la bonde saillie au-dessous de la tôle de fond 1 de la poche de coulée au moyen d'une queue 5, en correspondance de la bonde, sous le fond 1 de la poche de coulée, est placée une plaque 6, percée de manière à laisser passer la queue 5, plaque qui est munie en outre d'orifices 7 pour le passage de pivots verticaux 8 solidement fixés au fond 1 et munis de fentes pour le passage de cales 9 ; sur la face inférieure de la plaque 6 est soudé en outre un bord vertical 10 dont le périmètre est à peu près rectangulaire et qui définit un espace à l'intérieur duquel est fixé un élément de réfractaire 11 de forme complémentaire, muni dans sa partie supérieure d'une cavité 12 capable d'accueillir l'extrémité inférieure de la queue 5. L'élément de réfractaire 11 est séparé, de la plaque 6, de la queue 5, des faces internes du bord 10, par une couche de coulis réfractaire d'épaisseur appropriée 13. On doit noter que cet élément de réfractaire 11, qui constitue la partie intermédiaire fixe de la bonde, peut être réalisé avec des tolérances relativement élevées étant donné que les petites différences éventuelles dans ses dimensions peuvent oestre compensées en variant en correspondance l'épaisseur du coulis 13. Seule la surface inférieure de la partie intermédiaire 11 de la bonde doit être soigneusement aplanie étant donné que, sur celle-ci, doit glisser à tenue l'é- lément inférieur 24 mobile de la bonde à laquelle est aussi confiée la tache de soutenir l'élément intermédiaire 11. L'élément intermédiaire 11 de la bonde est muni d'un orifice 14 pour le passage du liquide à déverser, orifice 14 qui est aligné sur un orifice 15 correspondant prévu à travers l'élément supérieur 3 de la bonde. Sur les deux cotés opposés de la plaque 6 sont placés deux guides en U 16, fixés au fond 1 de la poche de coulée au moyen de boulons 17 qui traversent leur aile supérieure 18, l'autre aile 19 servant de guide pour la partie mobile du dispositif à tiroir. Entre le fond et les guides enU 16 fixés sur celui-ci, est interposée une épaisseur métallique 50, et entre la dite épaisseur 50 et les guides 16 est placée une couche de matière thermoisolante 51. Sur les ailes 19 glissent deux curseurs 20 en forme de U auxquels est suspendue une plaque mobile 21 au moyen de quatre vis 22 ou davantage, si bien que la distance de la plaque mobile 21 aux curseurs 20 est variable. Sur la face supérieure de la plaque 21, voir figures 2 et 3, est prévu un bord vertical 23 qui délimite un un espace rectangulaire dans lequel est logé l'élément inférieur mobile 24 de la bonde ; cet élément inférieur 24 comporte lui aussi une queue saillant inférieurement 25 qui traverse la plaque 21, munie dans ce but d'une fente longitudinale 26 ; la paroi postérieure 23' du bord 23 peut se renverser autour des pivots 30 et 31 au moyen de deux vis de pression 27 et 28 comme illustré sur la figure 3 ou bien, selon la variante illustrée sur la figure 4, au moyen d'une vis 27' autour du pivot 28', de manière à ce qu'on puisse insérer ou enlever l'élément inférieur 24 de la bonde quand il doit être remplacé.On doit noter que la présence de vis de réglage 22 permet d'adopter pour l'élément inférieur 24 de la bonde des blocs de réfractaire auxquels on ne demande qu'une surface supérieure soigneusement aplanie afin qu'elle réalise la tenue au contact de la face inférieure de l'élément intermédiaire 11. I1 n'est toutefois pas nécessaire que l'épaisseur de l'élément 24 ait des dimensions de tolérances strictes étant donné qu'on peut effectuer, grâce aux vis 22, une compensation relativement ample quand on remplace un élément 24 usé par un nouveau.Même latéralement, il n'est pas nécessaire que l'élément 24 ait des dimensions de tolérances strictes étant donné qu'entre les parois latérales de l'élément 24 et le bord 23 est placée une couche de coulis ou bien de matériel isolant, par exemple du type connu dans le commerce sous le nom de TRITON- KAO-WOOL, de façon à compenser les tolérances, mtme très ample de fabrication, des dimensions transversale et longitudinale de l'élément 24. On doit noter encore que l'élément 24 est muni d'un orifice 29 qui vient se trouver en position alignée avec les orifices 14 et 15 en position d'écoulement et désaxé par rapport à ceux-ci en position de fermeture de la bonde. D'après l'invention, afin d'assurer un glissement doux du tiroir formé de l'ensemble des éléments 20, 21, 22, 23 et 24, sur l'extrémité de l'aile supérieure de la coulisse en U 20 est fixé un couteau vertical 32 dont la partie inférieure glisse dans un sillon pratiqué sur une plaquette de matière anti-friction 33 fixée à la face supérieure de l'aile inférieure 19 des guides en U 16. En outre, afin d'assurer un glissement axial correct, sans embardées latérales appréciables du tiroir 20 à 24, la face inférieure de l'aile inférieure de la coulisse en U 20 est munie d'un couteau de guide horizontal 34 qui glisse au contact d'une nervure 35 dépassant inférieurement du guide en U 16. On doit enfin noter qu'afin de faire travailler les coulisses 20 contre les guides 16 en conditions de température relativement bonnes, la face interne des guides 16 est revêtue d'une couche de matière isolante 36. On commande l'avance ou le recul du tiroir de 20 à 24 de façon connue, en prévoyant à une des extrémités de la plaque 21 deux oreillettes percées 37 dans l'orifice 38 desquelles peut être articulé en tout cas un levier de mise en action. A la figure 2 est indiquée par des flèches 39 la direction de glissement du tiroir de 20 à 24. Dans la variante de réalisation illustrée gr la figure 5, le guide 116 est toujours en forme de U, mais la longueur de ses deux ailes est à peu près égale. L'aile inférieure est pourvue d'une fente longitudinale à travers laquelle peut se déplacer la jambe des vis de soutien 122 de la plaque 121. La face supérieure de l'aile inférieure du guide 116 est revêtue d'une couche de matière antifriction 133 sur laquelle roulent les rouleaux ou les billes 40 d'une coulisse 120 qui soutient la vis 122. Evidemment, on prévoit autant de coulisses 120 que de vis réglables 122 de soutien de la plaque 121, en général au nombre de quatre. Selon une variante, les coulisses prévues ne sont que deux, une par coté, et à chacune sont adjointes deux ou plusieurs vis 122. L'espace défini par le guide en U 116 est fermé par une paroi 42 qui assure par conséquent une protection contre la poussière et la saleté des surfaces de glissement des coulisses 120. On doit noter que les vis 22 et 122 peuvent être desserrées ou serrées m8me pendant la coulée au moyen de rallonges 53 de façon à éviter tout coincement du tiroir coulissant dA par exemple à des dilatations thermiques. Bien que, pour des raisons de description, la présente invention ait été basée sur ce qui a été précédemment décrit et illustré à seul titre d'exemple, de nombreuses modifications et variantes peuvent être apportées à la réalisation de l'invention ; par exemple, la queue 25 peut s'étendre vers le bas de manière à réaliser l'extrémité inférieure d'une bonde plongeante et, dans ce cas , la conduite 29 peut se subdiviser dans sa partie inférieure en deux ou plusieurs ramifications ; il reste entendu que les variantes et modifications citées doivent toutefois etre considérées comme basées sur les revendications suivantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif perfectionné pour la fermeture à tiroir de récipients contenant des métaux en fusion, du type qui prévoit une bonde réalisée en deux éléments au moins, l'un fixe et l'autre mobile, mutuellement en contact le long d'une surface de glissement, caractérisé par le fait qu'il comprend un couple de guides solidaires du fond du récipient, placés sur les deux c8tés de la partie fixe de la bonde, guides le long desquels glissent et s'appuient deux coulisses qui soutiennent la partie inférieure mobile de la bonde au moyen d'organes de suspension de longueur réglable. 2. Dispositif perfectionné selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comprend un couple de guides à section en U, avec des ailes horizontales tournées vers l'extérieur et placées sur les deux c8tés de la partie fixe de la bonde, dans lequel l'aile inférieure des dits guides en U constitue la surface de soutien et de glissement pour des coulisses correspondantes auxquelles est suspendue, au moyen de vis et donc à une distance réglable, une plaque de soutien et support de la partie inférieure mobile de la bonde la dite plaque, percée en son centre, étant munie dans sa partie supérieure d'une cavité, réalisée au moyen d'un bord formé de segments de tôle métallique, cavité destinée à loger la partie inférieure de la bonde ; une couche appropriée de matière isolante étant placée entre les parois latérales de la dite partie inférieure de la bonde et les parois internes de la dite cavité. 3. Dispositif perfectionné selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'une partie au moins des dits segments de tôle métallique et l'un d'eux de préférence est relié à la plaque de soutien citée au moyen d'organes de fixHEoadémontables qui permettent de l'éloigner ou, tout au moins, de le renverser afin de permettre d'insérer ou d'enlever la partie inférieure, en réfractaire, de la bonde tout en maintenant en lieu et place les parties restantes du dispositif. 4. Dispositif perfectionné, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la plaque de soutien citée est percée d'une fente allongée qui s'étend dtun c8té jusqu'au bord latéral corres pondant à la position du segment de t81e qu'on peut enlever du dit côté ; cette fente permettant d'insérer ou d'enlever la partie inférieure en réfractaire de la bonde, mtme quand celleci est munie d'une queue qui se prolonge éventuellement dans sa partie inférieure sous forme de bonde plongeante. 5. Dispositif perfectionné selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par a fait que les coulisses citées sont réalisées au moyen de profilés en U dont la cavité est insérée transversalement à cheval sur l'aile horizontale inférieure des guides en U solidaires avec le fond du récipient ; l'extrémité de l'aile supérieure de la dite coulisse étant munie d'un couteau vertical qui s'appuie sur la face supérieure de la dite aile inférieure du guide en U ; la dite face supérieure étant de préférence revêtue d'une matière anti-friction. 6. Dispositif perfectionné selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'aile inférieure dt la coulisse citée est munie d'un couteau.horizontal qui glisse contre une nervure saillant à la partie inférieure des dits guides en U. 7. Dispositif perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que les faces internes des guides en U cités, c'est-à-dire les faces opposées de ceux-ci, sont avantageusement revêtues d'une couche de matière thermo-isolan 8.Dispositif perfectionné selon les re vendicaEions 1 à 4, caractérisé par le fait que les deux coulisses citées, formées chacune d'un ou plusieurs segments, glissent sur des rouleaux ou billes de roulement qui roulent sur deux couches de matière anti-friction prévues sur la face supérieure de l'aile inférieure des guides en U cités ; l'aile inférieure des dits guides étant munie d'une fente longitudinale pour le passage de la jambe des vis de soutien de la plaque citée, fente qui s'étend sur toute la longueur de course du tiroir mobile du dispositif. 9. Dispositif perfectionné selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la cavité du guide en U est fermée par une paroi démontable. 10. Dispositif perfectionné selon les revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la partie fixe de la bonde est réalisée en deux éléments dont un supérieur entouré par un porte-bonde noyé dans l'épaisseur du revêtement interne en réfractaire du récipient et qui saille partiellement à travers le fond métallique de celle-ci, et un élément intermédiaire dont la surface inférieure s'appuie à tenue sur la partie inférieure mobile de la bonde. 11. Dispositif perfectionné selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le dit élément intermédiaire de la bonde est mis en position au moyen d'un liant approprié à l'intérieur d'une cavité, ouverte vers le bas, prévue sur la face inférieure d'une seconde plaque de soutien fixe, solidement reliée au fond du récipient.