Brevet FR2108131A1 — publié le 19720519

L'invention se rapporte à un dispositif -pout guider la courroie de coulée dans une machine à couler en continu du type à tambour rotatif et à courroie de coulée sans fin circulant en partie sur le tambour et guidée par plusieurs poulies sans joues. Dans les machines à couler un métal en continu du type à tambour et courroie telles qu'elles ont été décrites antérieurement à l'invention, la courroie de coulée était guidée par des joues des bords extérieurs des différentes poulies guides et/ou du tambour de coulée. Toutefois, cette disposition a rencontré de nombreuses difficultés depuis beaucoup d'années et a restreint l'utilisation commerciale de ces machines du modèle à tambour et courroie. Les joues provoquent une usure et une déformation importantes des bords de la courroie qu'endommage la jante du tambour de coulée. La courroie de coulée doit être plane et être maintenue solidement contre la jante du tambour de coulée pour éviter les fuites de métal fondu. Dans les machines de coulée du type à tambour et courroie, il est souhaitable d'utiliser une courroie dont l'épaisseur soit faible parce que la courroie se plie dans un sens quand elle passe autour du tambour de coulée, et se plie dans l'autre sens quand elle passe sur les trois poulies guides. La courroie tourne continuellement et par suite, elle se plie à répétition dans un sens et dans le sens opposé. En conséquence, les efforts de flexion sont réduits et la durée de la courroie fortement accrue si lton utilise une courroie mince. Toutefois, la nécessité où l'on était, dans l'ancienne technique, d'utiliser des joues pour guider la courroie de coulée rendait nécessaire l'utilisation d'une courroie de coulée épaisse.Quand on s'est efforcé,dans l'ancienne technique,d'utiliser une courroie mince avec une tension appropriée de cette courroie, celle-ci s'est rapidement usée le long de ses bords où elle vient en prise avec les joues. Elle avait tendance à monter sur les joues en arrivant sur les poulies, déformant, déchirant ou enroulant sur eux-mêmes les bords de la courroie. Afin de réduire au minimum l'importance de ces problèmes, l'ancienne technique a fait appel à des courroies relativement épaisses (plus de 1,55 mm). Toutefois, une courroie épaisse est gênante pour un refroidissement efficace uniforme du métal fondu et est plus coûteuse qu'une courroie mince. Et aussi, une courroie épaisse peut être rapidement mise hors de service en raison d'efforts excessifs à la flexion et d'une déformation excessive par la chaleur. En raison de ces défauts d'une courroie épaisse, il est préférable d'avoir une courroie mince dont l'épais- seur soit inférieure à 1,55 mme Entre autres raisons, une courroie mince est préférable parce qu'une courroie relativement mince peut être refroidie plus efficacement et plus uniformément et qu'il en est de même du produit coulé. Il y a moins de déformation de la courroie, de sorte que le produit est de qualité plus uniforme, et la courroie dure beaucoup plus longtemps, Le problème de maintenir la courroie de coulée même sur des poulies sans joues sans usure ni détérioration de leurs bords est resté sans solution pendant longtemps et beaucoup d'efforts et de dépenses ont été faits pour trouver une voie qui évite cette rapide usure de la courroie de coulée. En conséquence, un objet de l'invention est de réaliser un dispositif pour guider la courroie de coulée suivant un alignement convenable sur des poulies dont les surfaces de contact sont plates, cylindriques, sans bomboe, sans utiliser de joues, et en même temps d'appliquer une tension adéquate sur une courroie minte sans provgeuer l'apparition de fuites entre la courroie de coulée et le tambour as coulée. Conformément à l'invention, cela est obtenu en ce que le guidage de la courroie est assuré par une poulie pivotant autour d'un axe essentiellement tangent à son pourtour. Un dispositif conforme à l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif sur les figures ci-jointes dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en élévation avant, d'une machine à couler du type à tambour et courroie, mettant en pratique l'appareil de guidage de l'invention, - la figure 2 est une vue en plan avec coupe partielle de la poulie de sortie de la machine à couler de la figure 1, telle qu'on la voit dans la direction 2 - 2 de la figure 1, et illustrée à une échelle un peu agrandie, - la figure 3 est une vue en élévation avant agrandie du support sur lequel est montée la poulie de sortie, vu d'en haut à gauche dans la figure 1, - la figure 4 est une vue en:: élévation latérale agrandie du support illustré tel qu'on le voit de la direction 4 - 4 de la figure 3, illustrant des détails du mécanisme de guidage suivant l'invention. Comme on le voit dans la figure 1, la machine à couler en continu 10 comprend un bâti 12 sur lequel est monté, pour tourner, un tambour de coulée 14. Une courroie flexible de coulée 16 circule en une voie recourbée sur environ la moitié de la circonférence du tambour rotatif 14 et est guidée et supportée par trois poulies-guides 17, 18 et 19. Entre la périphérie du tambour rotatif 14 et la courroie de coulée 16 se trouve défini un espace formant moule mobile 20, dans lequel est versée une matière fondue 22 pour être moulée. La matière fondue 22 est considérée comme entrant dans la machine en étant versée vers le bas sur le côté droit du tambour dans la figure 1 et le produit moulé 25 sort du côté gauche du tambour dans la course vers le haut. Pour que la matière- fondue 22 soit contenue dans espace formant moule 20, et pour couler un produit de haute qualité, il est important que la courroie de coulée 16 soit maintenue solidement contre la surface de la jante plate du tambour de coulée 14 et les surfaces-sans joues des poulies 17, 18 et 19. C'est i dire que sa face avant "F" doit se poursuivre en une courbe douce en restant adjacente au tambour de coulée 14 et aux poulies 17, 18 et 19 sans aucun gauchissement ni déformation localisée La face arrière "R" de la courroie 16 est refroidie par un liquide refroidissant à circulation rapide, par exemple de l'eau que l'on peut utiliser dans cette machine. La courroie 16 est refroidie, dans-la zone où elle rencontre le métal fondu coulant vers le bas 22, par un agent refroidissant liquide 23 fourni sous une pression élevée par une canalisation 24 dans un collecteur 26 raccordé à une pluralité de buses 27 qui s'emboitent dans des rainures pratiquées dans la surface de contact de la poulie d'entrée 17, et se recourbent sur environ la moitié de la circonférence de cette poulie. Sur son parcours,autour du tambour de coulée 14, la courroie 16 est refroidie au moyen d'un agent refroidissant fourni à un collecteur 28 qui s'étend en un arc concentrique avec l'axe du tambour 14 et placé près d'un bord de la courroie 16. L'agent refroidissant est fourni sous pression au collecteur 28 par une pluralité de canalisations 32 et arrive sur la surface arrière "R" de la courroie sous un angle tel que cet agent refroidissant entre en contact en s'étendant et forme une pellicule qui se déplace rapidement (non figurée) ce dé placement se faisant transversalement par rapport à la face "R". Le collecteur 28 est fait de trois sections réunies par des brides 30. Le collecteur courbe 28 est monté sur le bâti 12 sur une pluralité de supports 34. Comme le montre la figure 1, la matière fondue 22 est fournie par une poche de coulée isolée,ou creuset,et descend par une goulotte 38 dans la zone d'acoès,ou entrée 40,de l'espace formant moule 20. Cette machine est particulièrement adaptée à la coulée continue de métal fondu tel que l'aluminium, l'acier, et le cuivre. Le produit coulé 42 est extrait de la machine en un point qui se trouve du côté opposé à l'entrée 40, ctest à dire adjacent à la poulie de sortie 18. Si l'on suit le parcours décrit par la courroie de coulée 16 près de l'entrée 40, on voit que la face arrière "R" décrit une courbe concave quand elle tourne sur la poulie d'entrée 17 ; ensuite la courroie se plie par une courbure inverse, ou ligne d'inflexion, le long d'une ligne transversale, puis la face arrière "R" décrit une courbe convexe lorsque elle passe autour du tambour 14. Après avoir parcouru approximativement la moitié de la circonférence du tambour de coulée 14, la courroie s'échappe du tambour et renverse sa flexion de façon à décrire une courbe concave loraqu'elle tourne et descend ensuite angulairement. selle se courbe enfin autour de la poulie 19, et retourne suivant un angle à la poulie 17 comme on le voit d'après les flèches de la figure 1. La contre-partie de ces directions de flexion se produit en ce qui concerne la face avant i'iIf. Si l'on se réfère maintenant aux figures 2, 3 et~4, le dispositif de guidage de l'invention comprend un support 44 qui comporte une partie supérieure 46 et une partie inférieure 48 fixée sur le bâti 12 de la machine de coulée 10. La partie supérieure du support 46 est montée de façon à pouvoir pivoter sur la partie inférieure du support 48 au moyen d'un pivot "p", voisin du bord intérieur (arrière) de la poulie de sortie 18, à peu près sur le plan du point tangentiel de contact de la courroie 17 avec le tambour 18. Comme on le voit dans la figure 2, la surface de contact de la poulie de sortie 18 est plate, sans aucune joue, et la courroie 16 s'engage sur cette surface de contact quand elle passe autour de la poulie 18. La courroie de coulée 16 est guidée par la torsion de l'axe de la poulie de sortie 18 par rapport aux axes des autres poulies 17 et 19. Cette torsion de l'axe de la poulie de sortie 18 est assurée en faisant. tourner la partie supérieure 46 du support sur le pivot "p" comme il sera expliqué plus en détail ci-dessous. La poulie de sortie 18 est portée par un arbre rotatif 50 monté sur un palier 52 fixé sur un plateau 54 par une série de boulons 55. L'extrémité arrière de l'ensemble de. palier 52 est enfermé dans un carter 56 fermé à ltextrémité opposée par un élément 58 avec un tirant 60 maintenant en place le plateau 54. Comme on le voit dans les figures 1 et 2, il existe une paire d'excentriques 62 et 64. L'excentrique 62 est monté pour tourner sur un bloc support 65, fixé sur la partie supérieure 46 du support et l'excentrique 64 est monté pour tourner sur un bloc support 65 fixé sur la partie inférieure 48 du support 44. Plus particulièrement, le bloc support 63 est fixé sur un plateau 70 formant la base de la partie supérieure 46 du support, et l'autre bloc support 65 est fixé sur le côté du châssis 49 formant le sied de la partie 48 inférieure du support. Comme on peut le voir, ltex- centrique 64 présente une excentricité plus faible que l'excentrique 62. Le plus grand excentrique 62 est utilisé pour l'ajustement initial de centrage de la courroie de coulée sur les poulies 17, 18 et 19 pendant que l'excentrique 64 est destiné au guidage continu de la courroie de coulée sans fin 16 sur les surfaces plates de contact sur les poulies. En faisant l'ajustement initial destiné à centrer la courroie de coulée, l'entrainement principal (non figuré) est mis en route pour faire tourner le tambour de coulée 14, ce qui amène la courroie 16 à circuler le long de son parcours comme on le voit dans la figure 1, passant autour du tambour et autour des trois poulies guides 17, 18 et 19. Pendant que la courroie 16. exécute sa révolution, on utilise une grande clef pour tourner ;'excentrique 62 jusqu'à ce que la courroie 16 soit centrée sur les surfaces de contact sans joues des trois poulies-guides. Ce réglage est réalisé pendant que l'autre excentrique 64 se trouve dans le milieu de son champ de fonctionnement. Quand ce réglage initial est effectué, une vis de verrouillage 67 est serrée pour maintenir en place l'excentrique 62. Une vis de verrouillage 67 semblable est prévue pour maintenir momentanément en place l'autre excentrique 64 pendant le réglage initial. Au cours de l'opération de coulée, l'excentrique inférieur 64 est manoeuvré par un organe de commande de guidage 68 figuré sous la forme d'un levier à poignée. Ce levier à poignée 68 peut être manoeuvré à la main pour guider la courroie de coulée, ou 1' organe de commande de guidage 68 peut être actionné par un mécanisme hydraulique à piston et cylindre 69, dont la tige de piston est raccordée en 71 sur un pivot sur le levier 68, le cylindre étant fixé sur pivot,en 73, sur le châssis formant pied. Un mécanisme détecteur (non figuré), tel qu'un interrupteur portant un doigt qui touche légèrement le bord de la courroie 16, sert à détecter la position de la courroie afin de pouvoir commander automatiquement le cylindre 89. Si l'on se réfère aux figures 2 à 4, on voit que les excentriques 62 et 64 sont reliés par une articulation 66 qui est en prise avec les parties excentriques des excentriques 62 et 64. Quand les excentriques 62 ou 64 tournent, le bloc palier 63 est poussé par l'articulation 66 dans la direction, ou à l'écart, du bloc palier 65. Quand le bloc palier 63 est essentiellement poussé versle bloc palier 65, la partie supérieure du support 46 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre C (figure 2) sur le pivot P. Ce mouvement de rotation de la partie supérieure du support déjette l'axe de l'arbre 50 de-la roue de sortie 18 dans le sens des aiguilles d'une montre C, par rapport aux axes des autres poulies et du tambour. Quand le bloc palier 63 est poussé généralement pour s'écarter du bloc palier 65, la partie supérieure 46 du support et l'axe de l'arbre 50 est déjeté dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre D sur le pivot P. Comme on peut le voir,avec cette disposition, l'axe de l'arbre de sortie 18 peut être déjeté dans l'une ou l'autre direction par rapport à l'axe des autres poulies et du tambour et par suite amener la courroie à se déplacer dans l'une ou l'autre direction sur les surfaces des poulies 17 et 19 de façon à maintenir la courroie convenablement alignée sur les poulies. Le mouvement angulaire C ou D sur le pivot P suivant lequel l'axe 50 de la poulie de sortie 18 est déjeté sur le pivot P est d'environ un degré dans l'une ou l'autre direction, c'ést à dire+ P, à partir de la position neutre. La position neutre est celle où l'axe 50 de la poulie 18 est parallèle aux axes des autres poulies et tambour. Après le centrage initial de la courroie, l'organe de commande du guidage 68 est actionné de temps en temps, toutes les fois que la courroie commence à se déplacer vers l'avant ou vers l'arrière le long des surfaces de contact des poulies 17, 18 et 19 c'est-à-dire toutes les fois qu'elle commence à dévier de sa position centrale. Le déjet de l'axe 50 de la poulie de sortie 18 amène la courroie à suivre un nouveau parcours quand elle tourne sur environ la moitié de la circonférence de la poulie 18. Ce nouveau parcours amène la courroie à se déplacer d'elle-mame c'est-à-dire à gagner légèrement dans le sens axial-le long des surfaces de contact des autres poulies, agissant ainsi en sens contraire de la déviation pour ramener la courroie dans la position centrale. Le déjet de l'axe 50 dans le sens des aiguilles d'une montre "C" amène la courroie 16 à se déplacer légèrement vers l'arrière (en s' écartant du lecteur dans la figure 1). Inversement, le déjet de l'axe 50 dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre, dans la direction "D" amène la courroie à se déplacer légèrement vers l'avant (vers le lecteur dans la figure 1). Comme le montrent les figures 2 à 4, la partie supérieure du support 46 de la partie inférieure 48 du support sont montées de façon que la partie supérieure 46 glisse sur la partie inférieure 48. La partie supérieure 46, étant montée sur une plaque de portée 70 en acier, qui glisse sur une plaque de portée 72 en bronze poreux imprégné d'huile qui réduit le frottement, reposant surle dessus d'une plaque de portée 74 en acier placée en tête du châssis formant pied 49. La plaque mince 72 qui réduit le frottement, telle qu'une plaque de bronze, est interposée entre les plaques 70 et 74 pour réduire le frottement entre elles quand la partie supérieure 44 tourne dans les directions C ou D. Afin de maintenir abaissée la plaque supérieure 70, et agir en sens contraire du poids de la poulie 18 de l'arbre 50 ainsi que de la force de tension dea courroie 16 s'exer çant sur cette plaque, il est prévu une plaque de retenue 76 fixée à chacune de ses extrémités à la plaque inférieure 74 au moyen de boulons 78. Comme on peut le voir, le champ sur lequel la plaque 70 peut pivoter dans l'un ou l'autre sens est limité par les boulons 78. il est canoter qu'en variante, la poulie d'entrée 17 ou première poulie peut être montée de façon à pouvoir provoquer le déjet de son axe, c'est-à-dire que cette poulie est alors montée comme l'est la poulie de sortie 18, et la poulie de coulée 16 peut être aussi bien guidée par ce moyen. Toutefois, il est préférable d'utiliser la poulie de sortie 18 dans le système de guidage, en raison de la présence du métal fondu à l'entrée de la machine de coulée. Dans la machine de coulée telle quelle est décrite, la courroie 16 a une épaisseur inférieure i 1,55 mm, et quand elle est incorporée dans le dispositif tel qutil est décrit, elle donne les nombreux avantages mentionnés dans le préambule, en même temps qu'elle est moins coûteuse et dure beaucoup plus longtemps que celles de la technique ancienne, tout en produisant des pièces coulées plus uniformément refroidies. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif pour guider la courroie de coulée dans une machine a couler en continu du type à tambour rotatif et à courroie de coulée sans fin circulant en partie sur le tambour et guidée par plusieurs poulies sans joues, dispositif caractérisé en ce que le guidage de la courroie est assuré par une poulie tangente au tambour de coulée, l'axe de la poulie pivotant autour d'un axe tangent au plan d'une face du tambour pour commander le guidage de la courroie. 20) Dispositif suivant la revendication 1 pour guider une courroie de coulée ayant une épaisseur inférieure à 1 > 55 1,55 mm, cette courroie ayant une face avant "F" qui s'engage sur environ la moitié de la circonférence du tambour, limitant ainsi un moule de coulée entre le tambour rotatif et la face avant de la courroie mobile, la pluralité de poulies présentant des surfaces de contact sans joues sur lesquelles s'engage la face arrière "R" de la courroie, un bâti pour la machine, les poulies étant montées sur le bâti de façon que leurs axes soient parallèles à l'axe du tambour, une de ces poulies étant placée près du tambour pour guider la courroie de coulée par rapport au tambour rotatif, dispositif caractérisé en ce que le guidage de la courroie est assuré à l'aide d'organes formant pivot en supportant une poulie pour qu'elle puisse pivoter, ces organes formant pivot comportant un axe qui se trouve sur un plan s'étendant dans une direction essentiellement tangentielle à la circonférence de l'une des poulies sur le côté de celle-ci qui est placé du côté du tambour, afin de déjeter l'axe de cette poulie sur l'axe des organes formant pivot, pour guider la courroie de façon à la maintenir essentiellement centrée sur les surfaces de contact sans joues des poulies. 30) Dispositif pour guider la courroie de coulée dtune machine à couler en continu suivant la revendication 2, la poulie guidée étant celle qui sert de poulie de sortie destinée à recevoir la courroie de coulée après son trajet autour du tambour rotatif, dispositif -caractérisé en ce que les organes formant pivot sont placés près du bord arrière de la courroie près de la zone où la courroie commence à stenga- ger sur la surface de contact sans joues de cette poulie de sortie. 40) Dispositif pour guider la courroie de coulée dans une machine à couler en continu suivant la revendication 2, la machine comprenant un support comportant une partie inférieure fixée sur le bâti de la machine, et une partie supérieure, la poulie précitée étant montée de façon à pouvoir tourner sur cette partie supérieure, et cette partie supérieure étant montée de façon à glisser sur la partie inférieure sur une portée à glissement dont le plan s'étend parallèlement à l'axe de la poulie, le pivot à portée glissante raccordant entre elles les parties inférieure et supérieure du support, dispositif caractérisé par un organe de guidage destiné à faire glisser la partie supérieure du support par rapport à la partie inférieure en pivotant sur la portée formant pivot. 5 ) Dispositif pour guider la courroie de coulée dans une machine à couler en continu suivant la revendication 4, la partie supérieure comprenant une plaque de base voisine de la portée à glissement, des organes d'arrêt fixés sur la partie inférieure du support à une certaine distance du pivot, les organes d'arrêt s'étendant au-dessus d'une partie de la plaque de base en la maintenant vers le bas et en stabilisant ainsi la partie supérieure du support, les dits organes d'arrêt formant un espace libre qui permet à la plaque de base de pivoter sur 1' organe formant pivot suivant un angle limité. 60) Dispositif pour guider la courroie de coulée dans une machine à couler en continu suivant la revendication 4, caractérisé en ce que 1' organe de guidage est ajusté pour faire glisser la partie supérieure du support sur 1' organe formant pivot suivant un angle d'environ plus ou moins 10 par rapport à la partie inférieure du support. 70) Dispositif suivant la revendication 2 pour guider une courroie de coulée sur une machine comportant un bâti, les poulies étant montées sur le bâti avec leurs axes parallèles à l'axe du tambour, dispositif caractérisé en ce qu'une des poulies est placée près du tambour, et reçoit la courroie de coulée quand elle a terminé son trajet autour du tambour tournant, la dite poulie servant de poulie de sortie, un organe formant pivot portant, de façon qu'elle puisse pivoter, la poulie de sortie précitée, ce pivot étant placé près du bord de la jante sans joue de la poulie de sortie, et étant aussi placé près de la circonférence du tambour, des organes de guidage étant prévus pour dévier l'axe de la poulie de sortie par rapport à 11 axe du pivot de façon à guider la courroie pour la maintenir essentiellement centrée sur les surfaces sans joues des poulies. 80) Dispositif suivant la revendication 2 et comportant un bâti, caractérisé par un support ayant une partie supérieure sur laquelle est montéeS rotativeS une des poulies, cette partie supérieure étant reliée de façon à pouvoir tourner au moyen d'un organe formant pivot à la partie inférieure du support, cette partie inférieure du support étant fixée sur le bâti de la machine, le support étant placé près de la clrconfé rence du tambour rotatif, le pivot étant placé sur le c8té du support, près de la circonférence du tambours et l'axe de pivotement du pivot se trouvant sur un plan qui s'étend dans une direction généralement alignée avec la direction de la partie adjacente de la courroie, des organes de guidage étant prévus pour faire mouvoir la partie supérieure du support vers l'arrière et vers l'avant, destinés à guider la courroie de façon à la maintenir centrée sur les poulies sans joues. 90) Dispositif pour guider la courroie de coulée dans une machine à couler en continu suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe formant pivot est placé généralement en arrière du bord arrière de la courroie de coulée si l'on regarde de l'avant de la machine en regardant dans la direction parallèle à l'axe du tambour. 10 ) Dispositif pour guider la courroie de coulée dans une machine à couler en continu suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la poulie sans joues montée sur la partie pivotante du support est la poulie de sortie de la machine à couler. 110) Dispositif pour guider la courroie de coulée dans une machine à couler en continu du type à tambour rotatif et à courroie suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la courroie de coulée est une courroie en métal dont l'épaisseur est inférieure à 1,55 mm.