Brevet FR2096966A1 — publié le 19720303

La présente invention concerne les dispositifs vibrateurs pour installations de coulée continue des métaux, ctest-à-dire les dispositifs imprimant des vibrations au métal liquide se trouvant dans la coquille de coulée. L'invention peut être appliquée avec une efficacité maximale dans la coulée de produits creux (tubulaires) exécutée par des installations dans lesquelles le métal est amené dans la coquille à travers un dispositif d'alimentation (coupelle) tournant. Mais elle peut également être utilisée dans ltélaboration de demi-produits (ou produits) pleins, quand le métal est coulé dans la coquille par des dispositifs d'alimentation mobiles. Les vibrations du métal liquide contribuent à l'obtention d'une structure plus fine, à l'amélioration des caractéristiques mécaniques, ainsi qu'au dégazage du métal en cours de solidification. Comme on le sait, les produits creux (tubulaires), peuvent être fabriqués sur des installations de coulée continue en utilisant des coupelles d'alimentation tournantes. Les produits creux moulés, fabriqués actuellement par ces installations, ne satisfont pas entièrement les prescriptions concernant les caractéristiques mécaniques. Afin d'améliorer les caractéristiques mécaniques des demiproduits obtenus, on a déjà proposé, pour imprimer des vibrations au métal liquide se trouvant dans la coquille, des dispositifs comportant des embouts vibrants plongés dans le métal et mis en vibration par un vibrateur au moyen d'un système de leviers ou de tiges rigidement liés. Mais les dispositifs connus pour imprimer des vibrations au métal liquide se trouvant dans la coquille sont pratiquement inapplicables pour la fabrication de moulages creux de qualité. I1 s'agissait donc de créer un dispositif pour imprimer des vibrations au métal liquide se trouvant dans une coquille qui pourrait être utilisé dans des installations de coulée continue ayant un dispositif d'alimentation mobile et qui assurerait une haute qualité des produits ou demi-produits moulés. L'installation conforme à l'invention comporte un dispositif pour imprimer des vibrations au métal liquide se trouvant dans une coquille, ce dispositif comprenant un vibrateur qui est monté au-dessus de la coquille et transmet des vibrations à des embouts plongés dans le métal, et elle est caractérisée en ce que le vibrateur est placé sur une plaque mobile dans un plan hori- zontal, et les embouts sont fixés à cette plaque ou au vibrateur. Pour la commodité de l'entretien, il est avantageux de transmettre les vibrations à la plaque mobile à l'aide de tiges dont un bout est fixé au vibrateur, et dont l'autre bout porte un galet contactant en permanence la plaque mobile. Pour que l'invention soit plus compréhensible, on examine plus bas des exemples concrets de réalisation avec renvois aux dessins annexés qui représentent la fig. 1, un dispositif suivant l'invention, en coupe longitudinale, utilisé pour la coulée de produits pleins dans des installations à dispositifs d'alimentation animés d'un mouvement rectiligne alternatif la fig. 2, un dispositif suivant l'invention, en coupe longitudinale, utilisé pour la coulée de produits creux dans des installations à coupelle d'alimentation tournante la fig. 3, une autre variante du dispositif proposé, conçue pour une installation, à coupelle de coulée tournante. Suivant l'invention, le dispositif comprend un vibrateur 1 (fig. 1), auquel sont fixés des embouts vibrants 2, plongés dans le métal liquide 3. Le vibrateur 1 est monté sur des ressorts 4 placés dans des logements 5 de la plaque mobile 6. La plaque 6 est disposée au-dessus de la coquille 7 et exécute un mouvement rectiligne alternatif dans le plan horizontal. Le mouvement de la plaque est conventionnellement indiqué par une flèche A. Le métal liquide,amené par une poche de coulée 8, est versé dans le dispositif d'alimentation 9, à partir duquel il est acheminé vers la coquille 7.Le mouvement de la plaque, portant le dispositif d'alimentation, le vibrateur et les embouts vibrants, est nécessaire pour assurer une distribution uniforme du métal simultanément avec sa vibration, ce qui contribue à l'élaboration de produits ou demi-produits coulés d'une meilleure qualité. Le mouvement de la plaque6luiestimprimé par des procédés communément utilisés, par exemple par un système à manivelle. Pour la coulée de produits creux (tubulaires), le dispositif d'alimentation est réalisé sous la forme d'une coupelle tournante 9 (fig. 2), qui est entrainée par un arbre d'attaque 10 à 1' aide de roues dentées coniques 11,12. Dans ce cas, le dispositif proposé est analogue à celui décrit plus haut, et la plaque mobi le 6 exécute un mouvement de rotation en synchronisme avec le mouvement de la coupelle 9. Le métal liquide issu du chenal 13 est admis dans l'auge annulaire 14 de la coupelle d'alimentation tournante 9, à partir de laquelle il est acheminé entre la coquin le 7 et le noyau 15 placé coaxialement dans cette coquille. Pour la commodité de l'entretien, le vibrateur 1 est monté sur une semelle 16 (fig. 3), et les vibrations sont transmises à la plaque mobile 6 à'aide de tiges 17. Un des bouts de ces tiges est solidarisé à la semelle 16, et l'autre bout porte un galet 18 qui, en permanence, est en contact avec la plaque mobile 6, les embouts 2 étant dans ce cas fixés à la plaque 6. La semelle 16 est montée sur des ressorts 19 fixés au noyau 15. Dans cette variante de réalisation, le dispositif d'alimentation 9 est aussi une coupelle tournante, et la plaque 6 tourne en synchronisme avec elle. Le dispositif fonctionne de la façon suivante Le métal liquide venant de la poche de coulée 8 arrive dans le dispositif d'alimentation 9, à partir duquel il est acheminé vers la coquille 7. Simultanément avec le commencement de la coulée, on fait exécuter à la plaque 6 son mouvement rectiligne alternatif dans le plan horizontal. Ce mouvement est exécuté en synchronisme avec la plaque 6 par le dispositif d'alimentation 9. Le vibrateur 1 est mis en marche quand le niveau du métal 3 dans la coquille s'approche des embouts vibrants 2. Les vibrations du vibrateur 1 sont transmises à ces embouts et après immersion de ceux-ci, au métal 3 se trouvant dans la coquille. Jusqu'à la fin de la coulée, le métal est uniformément distribué dans la coquille avec vibration simultanée, ce qui contribue à l'obtention d'une structure plus fine dans le demi-produit ou le produit moulé, à l'augmentation des caractéristiques mécaniques du métal en cours de solifidication, ainsi qu'à son dégazage. Dans le cas de fabrication de produits creux (tubulaires) (fig. 2), le métal liquide est versé dans un chenal fixe 13, à partir duquel il est acheminé vers la coupelle d'alimentation tournante 9, qui assure une distribution uniforme du métal sur toute la circonférence de l'espace formé par la coquille 7 et le noyau 15. En synchronisme avec a coupelle 9 tourne la plaque mobile 6, sur laquel-le est monté le vibrateur 1 portant les embouts vibrants 2. Pour'que la charge soit-uniformement répartie sur les ressorts 4, on peut monter sur la plaque mobile 6-plusieurs vibrateurs 1. Dans cette variante de réalisation, le chenal 13 et l'arbre d'attaque 10 sont montés plus haut que les vibrateurs 1 disposés sur la plaque mobile 6. Pour la commodité de l'utilisation (alimentation électrique ainsi que pour assurer une arrivée plus calme du métal liquide venant du chenal 13 dans la coupelle d'alimentation tournante 9, on fixe le vibrateur 1 sur une semelle 16 montée sur des ressorts 19. Des tiges 17 sont rigidement fixées d'un côté à la semelle 16 et portent de l'autre côté des galets 18 en contact permanent avec la plaque mobile 6. Quand la coupelle 9 et la plaque mobile 6 tournent, les galets 18 roulent sur la plaque 6 en lui transmettant les vibrations du vibrateur 1. Le nombre de tiges 17 doit assurer une charge uniforme sur les ressorts 4 placés dans les logements 5 de la coupelle 9. Dans cette variante de réalisation, l'arbre d'attaque 10 qui transmet le mouvement de rotation à la coupelle d'alimentation 9 et à la plaque mobile 6 peut être monté en n'importe quel endroit commode, en assurant la compacité de la partie supérieure du noyau 15. Le chenal 13 se monte dans le voisinage immédiat de l'auge annulaire 14 de la coupelle 9, ce qui assure l'arrivée calme du métal liquide dans la coupelle 9. En outre, dans la variante indiquée, l'eau de refroidissement est amenée au noyau 15 et en est évacuée par des tubulures 20 et 21 qui sont disposées entre les tiges 17. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour imprimer des vibrations au métal liquide se trouvant dans une coquille de coulée continue, comprenant un vibrateur monté au-dessus de la coquille et transmettant les vibrations à des embouts plongés dans le métal, caractérisé en ce que le vibrateur (1) est placé sur une plaque (6) mobile dans u plan horizontal, et que les embouts (2) sont fixés à la plaque (6) ou au vibrateur (1). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les vibrations sont transmises à la plaque mobile (6) par des tiges (17), dont un des bouts est fixé au vibrateur (1) et dont l'autre bout porte un galet (18) en contact permanent avec la plaque mobile (6).