Brevet FR2261830A1 — publié le 19750919

La présente invention concerne le matériel pour l'usinage des métaux par déformation, et notamment les machines pour la coupe impulsionnelle des lingots continus. L'invention peut être appliquée avec un maximum d'efficacité au tronçonnage des lingots dans les installations de coulée continue de l'acier. Actuellement, on connaît des machines impulsionnelles pour la coupe des lingots, comprenant une chambre de combustion, un cylindre mis périodiquement en communication avec cette chambre, un piston placé dans le cylindre et doté d'une tige portant un couteau. Le second couteau est fixé à une chabotte qui est rigidement liée à la chambre de combustion pour se déplacer en commun avec elle. Quand la machine fonctionne, les couteaux se déplacent à la rencontre l'un de l'autre, le lingot à couper étant entre eux. Un inconvénient notable de ces machines consiste en ce qui suit. Quand les couteaux pénètrent dans le lingot à couper, les faces latérales des couteaux appuient sur le métal, ce qui provoque l'apparition d'une force d'écartement sollicitant en traction l'épaisseur de métal se trouvant entre les lames. Quand cette force dépasse la résistance de ladite épaisseur, celle-ci se rompt, les couteaux se déplacent à grande vitesse en écartant les parties coupées du lingot, ce qui fait apparaître une poussée axiale. Si le métal a des propriétés plastiques suffisamment élevées, l'épaisseur de métal rompue sera insignifiante, la poussée axiale sera peu élevée et n'aura pas une grande influence sur l'équipement faisant avancer le lingot. Mais le métal du lingot obtenu lors de la coulée continue a une structure coulée très marquée, pouvant présenter divers défauts : retassures, fissures et inclusions non métalliques, ce qui abaisse dans une mesure notable la plasticité du métal, même aux températures relativement élevées (800 à 100000) qui sont caractéristiques de la zone de coupe dans les installations de coulée continue de l'acier. Il s'ensuit une augmentation de ltépaisseur rompue mentionnée ci-dessus, qui peut atteindre 20 à 40% de la hauteur du lingot dans sa section.L'effort d'écartement appliqué par les couteaux fait alors apparaître une poussée axiale de grande valeur, qui a une influence défavorable sur l'équipement de déplacement du lingot (cages de traction, dresseuses , etc.) et, dans certains cas, provoque une montée temporaire du niveau du métal dans la lingotière. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients susmentionnés. Il s'agissait donc de créer une machine pour la coupe impulsionnelle d'un lingot en mouvement, dont la conception serait telle qu'elle permetrait de diminuer la poussée axiale lors de la coupe du lingot continu. La solution consiste en ce que, dans une machine pour la coupe impulsionnelle d'un lingot continu en mouvement, comportant deux couteaux qui se déplacent l'un à la rencontre de l'autre, le lingot à couper se trouvant entre eux, tun desdits couteaux, étant monté sur la tige d'un piston se déplaçant dans un cylindre dans le corps duquel est ménagée une chambre de combustion mise périodiquement en communication avec le cylindre, tandis que le second couteau est fixé à une chabotte rigidement liée au corps du cylindre pour se déplacer en commun avec lui, d'après l'invention dans le cylindre est monté n fourreau entourant ladite tige et portant librement sur le piston, l'aJustement du fourreau dans le cylindre et sur la tige étant mobile ; dans le piston et dans la tige sont réalisée des canaux qui mettent la chambre de combustion en communication avec l'espace entre la tige et le fourreau au moment où la face en bout du fourreau contacte le lingot lors de l'explosion dans la chambre de combustion. En outre, sur les faces du fourreau et de la chabotte orientées vers le lingot sont réalisées des saillies qui encaissent l'effort d'écartement lors de la coupe du lingot. Gerce à l'invention, quand les couteaux pénètrent dans le lingot, avant que l'épaisseur de métal ne se rompe entre les couteaux, les saillies du fourreau et de la chabotte pénètrent dans le lingot ; elles s'opposent ainsi à la transmission de la poussée axiale sur les parties coupées du lingot. La poussée axiale est localisée dans la zone entre les saillies et est encaissée par les éléments de la machine. Ceci se traduit par l'abaissement de l'usure de l'équipement déplaçant le lingot et par l'amélioration des conditions d'utilisation des installations de coulée continue de l'acier. Plus bas on donne la description d'un exemple concret mais non limitatif de réalisation de l'invention, avec références aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente une vue schématique, en coupe partielle, d'une machine de coupe impulsionnelle conforme à l'invention ; - la figure 2 représente la même machine au moment où les couteaux commencent à pénétrer dans le lingot - la figure 3 représente la même machine au moment de l'aehèvement de la coupe du lingot. La machine faisant l'objet de l'inventíon comporte des couteaux 1 et 2 (figure 1), entre lesquels passe le lingot à couper 3, et une chambre de combustion 4 recevant le porteur d'énergie. Cette chambre est dotée d'un dispositif obturateur 5 l'isolant du cylindre 7 réalisée dans le corps 6. Dans le cylindre 7 est placé un piston coulissant 8, comportant une tige 9 à laquelle est fixé le couteau 2. D'autre part, dans le cylindre 7 est placé un fourreau 10 ayant des saillies 11. Dans le piston 8 et dans la tige 9 sont réalisés des canaux 12 dont une entrée est fermée par le dispositif obturateur 5, et l'autre, par le fourreau 10, qui est engagé sur la tige 9 avec un jeu minimal, permettant leur déplacement relatif libre. Le corps 6 du cylindre 7 est lié par des tirants 13 à la chabotte 14, qui porte le couteau 1 et est dotée de saillies 15 situées sur sa face en regard des saillies il du fourreau tO. Quand la machine est à la position initiale (figure 1) le lingot 3 à couper se trouve entre les couteaux i et 2. La chambre de combustion 4, hermétiquement fermée par le dispositif obturateur 5, reçoit les constituants du porteur d'énergie. La combustion du porteur d'énergie provoque une montée de la pression dans la chambre de combustion 4 et, quand la pression maximale y est atteinte, le dispositif obturateur 5 admet le porteur d'énergie dans le cylindre 7. Sous lteffet de la pression du porteur d'énergie, le piston 8 avec sa tige 9 et le couteau 2, ainsi que le fourreau 10 portant sur le piston 8, se déplacent en montée vers le lingot 3, tandis que le corps 6 et la chabotte 14, laquelle est liée audit corps par les tirants 13 et porte le couteau 1, se déplacent en descente sous l'effet du recul. Quand les couteaux 1 et 2 ont pénétré dans le lingot 3 (figure 2), la tige 9 subit une action de freinage due à la résistance opposée par le lingot 3 à la pénétration du couteau 2. Il en résulte que le fourreau 10 commence à rattraper le couteau en se rapprochant par ses saillies il de la surface inférieure du lingot 3. Les canaux 12 sont alors fermés par la partie inférieure du fourreau 10. Les couteaux 1 et 2 continuant à pénétrer dans le lingot 3, le fourreau 10 (figure 3) vient contacter le lingot 3 par ses saillies 11, tandis que les canaux. 12 sont ouverts et mettent la chambre de combustion 4 en communication avec l'espace entre la tige 9 et le fourreau 10. Maintenant la pression du porteur d'énergie serre le fourreau 10 contre le lingot 3, ce qui fait pénétrer les saillies 11 dans le lingot 3. Simultanément les saillies 15 de la chabotte 14 pénètrent elles aussi dans le lingot 3. De la sorte, à l'achèvement de la coupe du lingot 3, l'action des efforts d'écartement des couteaux I et 2 est compensée par les forcés de retenue des saillies Il et 15. La coupe du lingot 3 achevée, les éléments mobiles de la machine reviennent à leur position initiale Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qu#i suivent. REVENDICATIONS 1. Machine pour la coupe impulsionnelle d'un lingot continu en mouvement, comportant deux couteaux qui se déplacent l'un à la rencontre de l'autre vers le lingot à couper se trouvant entre eux, l'un desdits couteaux étant monté sur la tige d'un piston se déplaçant dans un cylindre dans le corps duquel est ménagée une chambre de combustion mise périodiquement en communication avec l'enceinte dudit cylindre, tandis que le second couteau est fixé à une chabotte rigidement liée au corps du cylindre pour se déplacer conjointement avec lui, caractérisée en ce que dans le cylindre est prévu un fourreau entourant la tige, portant librement sur le piston et monté à ajustement mobile par rapport au cylindre et à la tige, et en ce que dans le piston et dans la tige sont réalisés des canaux mettant la chambre de combustion en communication avec l'espace entre la tige et le fourreau au moment où la face en bout du fourreau contacte le lingot lors de l'explosion dans la chambre de combustion. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que sur les faces en bout du fourreau et de la chabotte orientées vers le lingot sont réalisées des saillies qui encaissent l'effort d'écartement lors de la coupe du lingot.