Brevet FR2060279A1 — publié le 19710618

La présente invention, qui résulte des recherches de Monsieur Michel KAZEEF, a pour objet une chambre à eau universelle pour métier de coulée verticale de plaques de laminage. L'invention s'applique au secteur de la fonderie. 5 Un métier de coulée verticale comprend une chambre à eau comportant au moins deux traverses et deux têtes, et délimitant des logements de dimensions fixées'une fois pour toutes, occupés chacun par une lingotiëre. Un faux-fond mobile assure le bouchage de la lingotiëre en début de coulée et, animé d'un mouvement de translation vers .le bas, soutient la plaque après solidification 10 de sa partie inférieure, durant la coulée. Les traverses et les têtes sont munies de trous d'arrosage tournés vers la paroi externe de la lingotiëre, la chambre à eau étant alimentée en continu par de l'eau sous- pression qui se déverse par les trous d'arrosage, assurant ainsi le refroidissement des lingotiè-res. 15 En général, une chambre à eau est monobloc et définie pour tin seul format de plaques,, ce format pouvant cependant varier légèrement, de quelques millimètres^ sur la largeur et sur l'épaisseur, au prix de quelques aménagements. Lorsqu'on doit passer à. des dimensions notablement différentes, il est nécessaire de prévoir une nouvelle chambre à eau qui, à son tour, ne convient qu'à une famille 20 de formats extrêmement resserrée. Une amélioration est apportée par la chambre à eau extensible, basée sur le fait que de nombreux lamineurs utilisent plusieurs formats de plaques ne différant que par leur largeur. Cette chambre présente donc des têtes mobiles en .fonction de la largeur désirée. Cependant, la chambre à eau, de construction 25 déjà compliquée, s'alourdit encore, et son prix de revient, déjà élevé, en est accru. Ces chambres à eau, même dans le dernier cas, ne présentent que des possibilités de variation de formats fort limitées, de sorte qu'il est nécessaire d'en prévoir un nombre important qui croît sans cesse en raison de l'évolution 30 des programmes commerciaux. Leur utilisation est essentiellement discontinue dans le temps, certaines ehambres étant utilisées durant 50 % de temps, d'autres durant 2 ou 3 %, d'autres encore une seule fois. La valeur de l'outillage ainsi immobilisé est considérable, et sa rentabilité, qui dépend de l'évolution du marchét ne peut être prévue. 35 D'autre part, les chambres à eau extensibles, par la diminution de la section coulée qu'elles- permettentr n'assurent pas la vidange, en une seule opération, du four de coulée qui, lui, conserve une capacité constante. Il reste donc un résidu de métal liquide, ce qui, souvent, oblige d'opérer l'opération suivante en deux coulées successives. 40 Enfin, la répartition interne de- l'eau se fait"en aveugle", sans que 69 32885 2 2Ô6Ô279 l'opérateur puisse agir sur elle. L'objet de l'invention est une chambre à eau universelle pour métier de coulée verticale de plaques de laminage, peu coûteuse, qui s'adapte à une gamme étendue de formats, et permet un réglage et une répartition aisés de l'alimen-5 tation en eau. La chambre à eau selon, l'invention comprend un cadre-support, Elle est caractérisée en ce que, d'une part les traverses, en nombre variable, sont fixées au cadre-support en n'importe quelle position, chaque tête 10 étant fixée, également en position quelconque, à deux traverses voisines, et que d'autre part, le dispositif d'alimentation en eau comprend au mains une rssape d'alimentation reliée par une liaison souple indépendante et â débit réglable, à chacun des éléments : traverses et t'êtes . L'invention ainsi définie est expliquée à l'aide des figures jointes. 15 La figure 1 illustre la conception générale de l'invention. La figure 2 représente un exeiaple de chambre à eau universelle, l'une des têtes étant supposée démontée. Les figures 3 et 4 représentent une traverse. Ces figures sont des vues en perspective, à l'exception de la figure 4 qui est une coupe, par un plan vertical perpendiculaire au plan de la traverse; 20 de la JÇigure 3. La figure 5 représenta la même chambre à eau, équipée pour la coulée de deux types de plaques de largeurs différentes, et débarrassée de son dispositif d'alimentation en eau» Les figures 6 â 8 sont des croquis illustrant l'universalité de la cham-25 bre â eau; ces croquis représentent sommairement un métier de coulée vu en élévation latérale, parallèlement aux traverses. Sur ces figures, les mêmes éléments sont représentés par les mêmes repères. La figure 1 représente, en son centre, une chambre à eau à deux logements (1) et (2)s dont chacune est délimitée par deux traverses (213) - (212) respec-30 tivement (221) — (222), et par deux têtes (311)-(312) respectivement (321)—(322J? le premier chiffre de chaque repère désigne la nature de la paroi : 2 pour les traverses, 3 pour les têtes, le deuxième chiffre reproduit le repère du logement, et enfin le troisième chiffre repère la position de 1'élément par rapport au logement, le chiffre î désignant l'élément gauche ou avant, le chiffre 2 1 ''élément 35 droit oit arrière » L'idée générale est de démanteler les éléments de cette chambre à eau, et de les rendre indépendants, en assurant la possibilité de les réunis et la possibilité de les alimenter en eau indépendamment et de façon contrôlée, grâce à une ou deux tubulures dont chacune est reliée à une vanne permettant un réglage 40 indépendant du débit. Chaque vanne est reliée à une rampe d,'alimentation grâce 69 32885 3 2060279 à un organe souple, tube à joint tournant ou flexible. Il est ainsi possible de mettre en position les traverses et les têtes en n'importe quel point de l'appareil de coulée, l'alimentation en eau pouvant suivre ces variations de position grâce à l'organe souple. L'ensemble présente une rigidité compatible avec la 5 précision des appareils de coulée et comparable à celle d'une chambre à eau monobloc classique. On a ainsi la possibilité d'utiliser le même matériel pour couler différents formats en nombre variable mais optimum, et l'on dispose d'une grande souplesse de réglage ainsi que du contrôle absolu du refroidissement. On remarque cependant qu'il est nécessaire de disposer d'un jeu de têtes pour çha-10 que épaisseur de plaque à couler. La description détaillée de la chambre à eau est illustrée par les figures 1 à 5, qui sont des vues partielles, une chambre complète comprenant un nombre plus élevé de logements de lingotiëre. La chambre comprend un cadre-support constitué, dans l'exemple illustré 15 partiellement par la figure 2, par quatre fers en I, dont les fers longitudinaux (11) et (12) servent de support aux traverses,et les fers transversaux (13) et (14), ce dernier étant représenté par les figures 6 à 8. La traverse (211), représentée plus en détail par les figures 3 et 4, comprend une structure tubulaire complexe composée d'un tube (2115) fendu selon 20 sa génératrice supérieure et raccordé, à ses deux extrémités, à des tubulures d'alimentation en eau (2112) et (2113). Ce tube est fixé, d'une part côté lingotiëre, à une forte plaque plane (2110) munie, à sa partie supérieure, de trous d'arrosage ( ou d'une fente d'arrosage), repëre (2111) et, à sa partie inférieure, de trous (2117), taraudés ou non, servant à la fixation des têtes, d'autre part 25 côté extérieur, sur un élément en L (2114) fixé, à l'extrémité de sa petite face, sur la plaque (2110), les trous (2111) étant situés en dessous de la fixation; une cloison (2116) partage en deux le volume intérieur de la traverse, tout en réservant le passage de l'eau d'arrosage. A chacune de ses extrémités avant et arrière, la traverse comprend un élément d'accrochage en U, respectivement 30 (2118) et (2119), permettant, sa fixation sm\ les fers longitudinaux (11) et (12), le blocage étant assuré par serrage d'un écrou (21181) respectivement (21191) . La description des autres traverses s'obtient en remplaçant, dans, la description ci-dessus, les trois premiers chiffres 211 des repères concernant la .traverse (211) par le repère de la traverse considérée. 35 La tête (311) est constituée de façon analogue. Elle comprend ,un corps- tubulaire (3110) pourvu, sur sa face dirigée vers la lingotiëre, de trous d'arrosage (3111) et, sur la face opposée, d'une tubulure d'alimentatipn en eau (3112). Le corps tubulaire est fermé, sur ses deux bases, par des plaques d'extrémité (3113) et (3114) pourvues, à leur extrémité supérieure, de pattes (3J15) 40 respectivement (3116), susceptibles de venir reposer sur la face supérieure des 69 32885 * 2060279 traverses correspondantes (211) respectivement (212), et, à leur partie inférieure, de trous de fixation (3117) respectivement (3118), de préférence ovalisés, permettant le vissage sur les traverses grâce aux trous correspondants respectifs (2117) et (2127) de ces dernières. Il est évident que, lorsque deux tra-5 verses (211) et (212) et deux têtes (311) et (312) sont assemblées, leurs faces supérieures, qui sont planes, sont situées dans le même plan avec une grande précision, afin que la lingotière puisse s'y appuyer correctement. La description des autres têtes s'obtient en remplaçant, dans ce qui précède, les trois premiers chiffres 311 des repères concernant la tête (311) par le repère de la 10 tête considérée. Le dispositif d'alimentation comprend une rampe d'alimentation constituée par deux tubes à eau longitudinaux (40) et (50), dont chacun est muni d'un nombre de piquages au moins égal au nombre de tubulures de traverses et de têtes situées en face de lui, lorsque la chambre à eau est équipée pour le nombre 15 maximum de lingotières. Dans l'exemple représenté, chaque tube comprend trois piquages par lingotière. Chaque piquage-est raccordé à la tubulure correspondante par l'intermédiaire de l'élément souple déjà mentionné et d'une vanne à débit réglable. Les deux tubes (40) et (50) peuvent être alimentés en eau, soit de façon indépendante, soit en commun, les tubés étant alors raccordés par un 20 tube transversal. Les repères des piquages comprennent, comme premier chiffre, le premier chiffre 4 ou 5 du tube à eau correspondant (40) ou (50), comme deuxième chiffre, un numéro d'ordre croissant de gauche à droite et augmentant de une unité tous les trois piquages ( ce numéro est celui du logement desservi lorsque la chambre 25 est équipée du nombre maximum de lingotières), et, comme troisième chiffre, un repère de position : 1, 2 ou 3, croissant depuis la gauche. Les flexibles portant chacun un repère dont le premier chiffre est 6 pour les flexibles avant, 7 pour les flexibles arrière, le deuxième chiffre le repère du logement correspondant, et le troisième chiffre, un repère de position : 1, 2 ou 3, croissant 30 depuis la gauche. Le repère de chaque vanne s'obtient en ajoutant deux unités au premier chiffre du flexible correspondant. Les figures 6 à 8 représentent un même métier de coulée, équipé par une chambre à eau universelle du type décrit ci-dessus. On aperçoit les deux fers en I transversaux (13) et (14) du cadre-support, les fers (II) et (12) n'étant 35 pas représentés afin de ne pas alourdir le croquis. La chambre à eau comprend, au maximum, dix logements de lingotières (1) à (10); sous chaque logement se trouve un faux-fond dont le repère comprend le nombre 19 suivi du repère du logement correspondant, l'ensemble des faux-fonds étant monté sur un même support (190) mobile par translation verticale. 40 Le tu te à eau (40) comprend trente piquages, à raison de trois par loge- 69 32885 5 2060279 ment de lingotière dans le cas d'utilisation maxima. Ce cas est illustré par la figure 6, qui représente dix logements tels que (4); chaque traverse (241) et (242) est reliée à un piquage (441) respectivement (443), la tête avant étant reliée au piquage milieu (442). Les logements 5 sont représatés de largeurs égales, correspondant à des plaques de même épaisseur, mais il est évidemment possible de couler des plaques d'épaisseurs diverses, en'utilisant des têtes de largeurs correspondantes. Selon la figure 7, la même chambre à eau est utilisée pour couler des plaques légèrement plus larges, avec des têtes de largeur correspondante; le 10 nombre de logements est réduit â neuf, et trois piquages demeurent inutilisés et sont, bien entendu, fermés. On voit que les éléments du logement (2) sont reliés, les traverses aux piquages (421) et (431), la tête avant au piquage (422); elle pourrait l'être aussi bien au piquage (423). De même,les éléments du logement (4) sont reliés, les traverses aux piquages (442) et (451), la 15 tête avant au piquage (443). Selon la figure 7, la même chambre est utilisée pour couler des plaques de forte épaisseur, au nombre de cinq. Quinze piquages sur trente demeurent inutilisés et fermés. Les éléments du logement (1) sont reliés, les traverses (211) et (212) respectivement au:: piquages (411) et (423), la tête avant (311) 20 au piquage (413). Les éléments du logement (2) sont reliés aux piquages (431), (433) et (443). Pour un même nombre d'écoulements, la façon de brancher les flexibles n'est pas rigide, leur débattement permettant de ne pas de préoccuper d'un réglage contraignant. 25 La chambre à eau décrite présente de nombreux avantages, en supprimant le besoin de s'équiper en chambre à eau particulière pour chaque nouveau format, en augmentant la capacité de production par utilisation pour d'autres formats des logements en surnombre, par réduction des investissements en fours et appareils de coulée. Elle est extensible dans tous les sens, sans limitation aucune, et 30 de façon rigoureusement continue : les lingotières mises à part, on peut,, par exemple, couler un. nombre quelconque de formats dont la largeur ne diffère que de un ou deux millimètres, et cela pour une épaisseur allant de 100 mm à 600 mm et davantage. La chambre décrite permet .d'utiliser le même matériel S 100 t du temps, pour couler des formats quelconques, sans immobilisation de matériel 35 inutile; le passage d'un format à un autre s'obtient en ajoutant quelques traverses, toutes identiques, ou â en enlever d'autres, pour arriver au nombre optimum de logements, du format désiré, les traverses pouvant prendre n'importe quelle position sur le cadre support : il est donc possible d'aboutir à un nombre de logements permettant de vider le four de coulée en une seule opération. Une 40 demande relative à un format nouveau peut être satisfaite dans un délai très 69 32885 2060279 court, att prix d'ttne dépense réduite, puisque seules de nouvelles têtes sont â prévoir, et encore uniquement dans le cas où la demande porte sur une épaisseur nouvelle. Enfin, comme chaque logement est alimenté en eau indépendamment, les réglages sont aisés, rapides et précis, la qualité du refroidissement est forte-5 ment améliorée. Cette technique peut être mise en oeuvre facilement sur des métiers de coulée existants, avec les mêmes avantages, L'invention s'applique à la cotte verticale des plaques de laminage en tous métaux et alliages et, plus particulièrement, eh aluminium ou en un métal 10 ayant cet alliage pour base. 15 20 25 30 35 40 69 32885 7 2060279 REVENDICATIONS - 1/ Une chambre à eau universelle pour métier de coulée verticale de plaques de laminage, peu coûteuse, qui s'adapte à une gamme étendue de formats et permet un réglage et une répartition aisés de l'alimentation en eau, et qui comprend un 5 cadre-support, des traverses et des têtes, ainsi qu'un dispositif d'alimentation en eau de ces dernières, cette chambre étant caractérisée en ce que, d'une part les traverses (211) - (212), en nombre variable, sont fixées au cadre-support (11 à 14) en n'importe quelle position, chaque tête (311) - (312). étant fixée, également en position quelconque, à deux traverses voisines (211) et (212), 10 d'autre part le dispositif d'alimentation en eau comprend au moins une rampe d'alimentation (40) - (50) reliée, par une liaison souple indépendante et à débit réglable, à chacun des éléments : traverses et têtes. 2/ Une chambre à eau selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque traverse (211) comprend une structure tubulaire complexe composée d'un tube 15 (2115) fendu selon sa génératrice supérieure et raccordé, à ses deux extrémités, à des tubulures d'alimentation en eau (2112) et (2113), ce tube (2115) étant fixé, d'une part côté intérieur, à une plaque (2110) munie, à sa partie supérieure, de trous d'arrosage (2111) et, à sa partie inférieure, de trous (2117) de fixation des têtes, d'autre part côté extérieur, sur un élément en L (2114) 20 fixé, à l'extrémité de sa petite face, sur la plaque (2110), les trous (2111) étant situés en dessous de la fixation. 3/ Une chambre à eau selon la revendication 2, caractérisée en ce que la traverse (211) comprend une cloison (2116) partageant en deux son volume intérieur en réservant un passage d'eau. 25 4/ Une chambre à eau selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque traverse (211) comprend un élément en U (2118) - (2119) d'accrochage sur les fers (11) et (12) du cadre-support, le blocage s'effectuant par serrage d'un êcrou (21181) - (21191). 5/ Une chambre à eau selon la revendication 1 ou 2 ou 3 Ou 4, caractérisée en ce 30 qUe chaque tête (311) comprend un corps tubulaire (3110) pourvu, sur sa face dirigée vers l'intérieur, de trous d'arrosage (3111) et, sur sa face opposée, d'une tubulure d'alimentation en eau (3312), le corps tubulaire (3110) étant fermé, sur ses deux bases, par des plaques d'extrémité (3113) et (3114) pourvues, à leur extrémité supérieure, de pattes (3115) - (3116) susceptibles de reposer ✓ 35 sur ia face supérieure des traverses correspondantes (211) - (212) et, à leur partie inférieure, de trous (3117) - (3118) de fixation sur les traverses (211) et (212). 6/ Une chambre à eau selon la revendication 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5, caractérisée en ce que chaque liaison souple comprend une vanne à débit réglable (811) . 40 •