Brevet FR2294005A1 — publié le 19760709

La présente invention concerne un disspositi! mécanique periee- tienne destiné à imprimer un mouvement continuel de vibration ou d'oscillation à la lingotière d'une installation sidérurgique de coulée continue et elle a plus précisément pour objet dee perfec- tionnements apportés aux dispositifs destinés à imprimer à une lin gotière de coulée continue un mouvement d'oscillation ou de vibra tion d'amplitude déterminée, réglable entre une valeur minimum et une valeur Misua. On adonnait déjà des dispositifs mécaniques qui engendrent dans les lingotières des vibrations et/ou oscillations de signe et d'a- plitude voulus. Il est également connu que, parmi ces dispositifs, certains uti lisent un levier d'un genre quelconque pour transmettre à la lingo tière le mouvement d'une source de force motrice. Il est également connu que certains dispositifs présentent, latéralement à la lingotière, des moyens qui guident cette dernière le long du trajet voulu. Il est également connu que le trajet qu'une lingotière doit parcourir pendant la phase d'oscillation et/ou de vibration doit cor respondre à celui que le lingot sortant en continu de cette lingo tière doit lui-même parcourir. Les dispositifs déjà connus présentent de nombreux inconvé nients. Le premier de ces inconvénients consiste en ce que ces dispos i- tifs utilisent des tringleries compliquées. Un deuxième inconvénient consiste dans l'utilisation de leviers compliqués et dont le mode d'action est mal approprié au poids consi érable des organes à mettre en mouvement dans cette application. Uneautre incon+;nient consiste en ce que, lorsqu'un dispositif de ce genre a été conçu pour assurer une oscillation rectiligne, il ne peut pas être transformé én un dispositif capable d'imprimer une oscillation curviligne et inversement. Un autre inconvenient des dispositifs déjà carinus consiste en ce qu'ils utilisent un seul et mSme mécanisme de guidage qui attaque les deux extrémités, opposées de la lingotière, ce qui implique une grande précision d'usinage, de finition et de montage, qui est in compatible avec ce type d'application Un autre inconvénient des dispositifs consiste dans le mode de montage des moyens de guidage, qui entrains la concentration des surcharges sur ces moyens de guidage et, en pratique, une rupture rapide de ces derniers. L'invention a donc pour but des perfectionnements permettant d'éliminer tous ces inconvénients. Ces perfectionnements permettent de créer un dispositif capable de s'adapter facilement aux différentes formes que peut revêtir le trajet d'oscillation à faire parcourir par la lingotière et, en outre, ils apportent de nombreux autres avantages. L'un des avantages de l'invention consiste en ce qu'elle permet de réaliser une tringlerie simple, facilement accessible et très solide. Un autre avantage est de réaliser un double guide indépendant pour chacun des côtés de la lingotière. Un autre avantage est de réaliser, pour chaque double guide, un guidage à la fois latéral et transversal. Un autre avantage de l'invention consiste en ce que chaque double guide est réalisé avec une seule catégorie de moyens de roulement, ce qui simplifie la construction, le montage et le réglage. Pour parvenir à ces résultats, l'invention propose notamment un dispositif de commande de l'oscillation pour une lingotière d'installation de coulée continue, l'oscillation pouvant être rectiligne ou suivre un trajet curviligne déterminé, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un levier comprenant deux bras disposés latéralement à la lingotière et symétriquement par rapport à cette dernière, deux montants verticaux disposés latéralement à la lingotière, articulés sur les bras du levier et qui se prolongent vers le haut jusqu'au plan d'appui de la lingotière ; des patins de guidage fixés rigidement auxdits montants verticaux, et dont le profil géométrique est défini, en fonction de la forme du trajet de la lingotière ; des guides à galets prévus respectivement pour les deux montants verticaux, ancrés à la charpente porteuse et qui coopèrent avec lesdits patins de guidage ; des moyens de traction élastiques réglables qui sont disposés au-dessus du niveau dudit levier et latéralement à la lingotière, lesdits patins de guidage étant fixés à proximité de la plate-forme d'appui de la lingotière et le levier étant placé au-dessous du niveau du plan supérieur de la lingotière. Dans le cas où le trajet de la lingotière est rectiligne, le levier présente son point d'appui et les points d'application de la force motrice et de la force résistance sensiblement dans un même plan, lequel est perpendiculaire à l'axe de la lingotière dans la position moyenne du levier, tandis que les patins de guidage présentent une génératrice géométrique sensiblement parallèle à l'axe de la lingotière. Si,au contraire, le trajet parcouru par la lingotière est curviligne, le point d'application de la force résistante du levier est déporté par rapport au plan passant par le point d'appui et par le point d'application de la force motrice, ce plan étant de préférence pwhendiculaire à l'axe de la lingotière,dans la position moyenne de cette lingotière,tandis que le plan supérieur d'appui de la lingotière est proche de l'horizontale qui passe par le centre de courbure de la génératrice géométrique qui engendre le profil des patins de guidage. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-aprbs, à titre d'exemples non limitatifs avec référence aux dessins anne xés dans lesquels La figure 1 représente un dispositif de commande de l'oscilla- tion rectiligne d'une lingotière La figure 2 représente un dispositif de commande de l'oscilla- tion curviligne d'une lingotière La figure 3 est une vue en perspective représentant le levier qui transmet le mouvement de l'organe moteur à l'organe récepteur La figure 4 est une vue avant du dispositif de la figure 2 La figure 5 représente une variante de réalisation de ltorga- ne moteur ;; Les figures 6 à 9 sont des vues en coupe sensiblement horizontales prises dans des plans qui traversent les surfaces de guidage et qui montrent divers modes de guidage. On notera tout d'abord que, sur les dessins, les éléments identiques ou équivalents sont désignés par les mêmes références. La référence 10 désigne,dans son ensemble,le châssis porteur du dispositif, formé d'un corps avant 26 et de deux ailes 27 qui se placent latéralement à la lingotière. Ce châssis 10 est porté par la charpente générale de l'installation, dont un élément arrière est représenté en 12 et un élément avant en 11. L'organe de commande 13 est monté sur l'élément il de la charpente ou encore sur un prolongement approprié du châssis 10.Le dispositif comprend une bielle 14, un excentrique réglable 15, de type connu, qui transmet le mouvement de l'organe de commande 13 à la bielle 14 ; un levier de transmission 16 qui comprend lui-même un corps central 23 sur lequel est calé le pivot 20 et sur lequel font saillie un bras de levier 17 qui s'articule sur la bielle 14 et deux bras de levier 18 qui s'étendent latéralement à la lingotière et péné trent dans les ailes 27 du chtesis. La bielle 14 est articulée sur le levier 16 par un axe 19 et chacun des bras du levier est articulé par un axe 21 sur la colonne ou le montant 25 qui est à son tour fixé rigidement à la plate-forme 24 d'appui de la lingotière 29.Chaque bras 18 du levier est en outre muni d'un axe 22 auquel est accroché un ressort de traction 21 dont on peut régler la tension au moyen d'un tirant 32 ancré à la paroi 28 prévue à l'extrémité supérieure de chacune des ailes 27 et du châssis. La lingotière 29 est fixée à la plate-forme 24 par des moyens 30. Chacun des montants 25 porte des patins de guidage 33 qui sont ancrés solidairement sur ces montants, à proximité de la paroi 28. Des guides avant à galets 34 et des guides arrières à galets 35 coopèrent avec les patins de guidage 33. Ces guides comprennent des galets 36 et des moyens de réaction élastique 37 qui peuvent être constitués par des ressorts hélicoIdaux, des rondelles Belleville, etc... Des moyens 38 sont prévus pour régler la précontrainte des moyens de réaction 37. Les galets de guidage 36 des guides avant 34 sont montés sur un groupe mobile 39 et les galets de guidage 36 des guides arrière 35 sont montés sur un groupe fixe 40. Dans le cas d'un dispositif prévu pour imprimer une oscillation curviligne à la lingotière, le groupe mobile 39 est articulé sur un axe 41. Dans le cas où le dispositif est prévu pour imprimer une oscillation rectiligne à la lingotière, le groupe 39 est guidé par des guides 42. Les patins de guidage 33 présentent une surface de glissement 43 possédant le profil géométrique voulu. Cette surface de glissement est de préférence placde en arrière et forme l'élément principal du guidage transversal. Une autre surface de glissement 44 est disposée sensiblement perpendiculairement à la surface 43 pour former l'élément de guidage latéral. Les patins de guidage 33 présentent une autre surface de glissement 45, qui possède également le profil voulu et qui est placée diamétralement à l'opposé de la surface de glissement 43. Cette surface 45 sert également d'élément de guidage transverssl,mais exerce des fonctions secondaires .Dans une forme de réalisation représentée sur la figure 7, le dispositif comprend une surface de glissement 46 qui remplace les surfaces 43 et 44. Dans le cas d'une oscillation curviligne, on utilise pour le profil des surfaces 43 et 46 la génératrice 47, qui a pour origine le centre 48 de la lingotière et qui coïncide avec la surface de glissement 44. Lorsque le levier 16 se trouve au milieu de sua course d'oscillation, cette génératrice passe par le centre de l'articulation du montant 25 sur le levier t6. On décrira maintenant le fonctionnement de ce dispositif. L'excentrique 15 est supposé présenter l'amplitude d'oscillation voulue. Lorsque l'organe de coniande 13, constitué par un uoteur- réducteur dans le cas considéré mais qui pourrait également autre remplacé par un dispositif de n'importe quel autre type connu est mis en mouvement, l'oscillation,est transmise au levier 16, soit par l'intermédiaire de la bielle t4, soit au moyen d'un méca- nisie du type représenté sur la figure 5, dans lequel l'excentrique coopère avec deux lèvres portées par la partie terminale du bras 17 du levier 16. la oscillant autour de son pivot 20, le levier 16 transmet le mouvement aux montants 25 par ses deux bras 18. Par ailleurs, le levier est sollicité élastiquement Vers le haut par le ressort 31 dont la force de traction peut être réglée b volonté. Les montants 25 sont solidaires de la plate-forme 24 par 1' is- termédiaire de laquelle ils transmettent le mouvement à la lingotitre 29 qui est appuyée sur cette plate-forme. Le trajet de la lingotière est déterminée par la forme du levier 16 et par le profil des patins de guidage 33. Dans le cas où il s'agit d'imprimer à la lingotière une oscillation rectiligne, colane dans l'exemple de la figure 1, le levier 16 est réalisé de manire que ses articulations 19, 20 et 21 soient toutes placées dans le s & plan et que, au milieu de la course d'oscillation, ce plan eoit sensiblement perpendiculaire k l'axe vertical de la lingotière. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, les patins de guidage 33 présentent leurs surfaces de glissement 43, 44, 45 ou 46 parallèlesent à l'axe vertical de la lintotibre. Dans ce cas, xes galets de réaction 36 des groupes 34 peuvent se déplacer en ligne droite dans une direction senbiblement normale au plan de glissement pour engendrer une force antagoniste élastique capable de compenser les éventuelles anomalies. Les surfaces de glissement peuvent être aussi bien du type représenté sur la figure 7 que du type représenté sur la figure 8. Sur la figure 7, on a représenté une réalisation comprenant deux surfaces 46 inclinées l'une par rapport à l'autre et également inclinées symétriquement par rapport au plan longitudinal qui passe par le centre du montant 25, ceci afin de former un guidage efficace aussi bien dans la direction latérale que dans la direction transversale. La figure 8 représente au contraire un type perfectionné dans lequel le guidage transversal est assuré par les surfaces 45 et 43 tandis que le guidage latéral est assuré par les surfaces 44. les deux surfaces 44 opposées coopèrent avec un galet 36 présentant un diamètre légèrement inférieur à la distance séparaces deux surfaces. On obtient ainsi un guidage transversal et un guidage latéral précis, efficaces et possédant de bonnes caractéristiques de longévité et de fiabilité. Ainsi que le montrent les expériences ef- fectuées, ce mode de guidage ne sollicite pas les galets 36 de l même façon que dans le cas de la figure 7 et le risque de rupture des galets y est inférieur. Si la lingotière doit décrire une oscillation curviligne, comme dans l'exemple représenté sur la figure 2, le dispositif présente les différences suivantes comparativement au dispositif de la figure 1. Dans ce cas, l'axe d'articulation 21 du levier 16 ne se trouve pas dans le plan qui passe par les axes 20 et 19. l'axe 21 peut être placé au-dessus ou au-dessous du niveau du plan des axes 20 et 19, ceci en fonction de l'espace disponible et, par conséquent, des données de base de l'application.En position normale, c'est-k-dire dans la position dans laquelle le levier 16 se trouve au milieu de az course d'oscillation, les axes 20 et 19 se trouvent de préférence dans un plan perpendiculaire à la tangente à l'arc 47 au point d'origine 48 de cet arc. l'arc 47, qui prend son origine au niveau du centre 48 de la lingotibre, est de préférence pris comme génératrice pour la formation des surfaces de glissement 43 et cet arc passe par le centre de l'axe 21 lorsque le levier 16 se trouve dans la position de Milieu de course mentionnée plus haut. Le guidage transversal est donc assuré par les surfaces 43 et 45 tandis que le guidage latéral est assuré par les surfaces 44 t cette variante permet d'obtenir les avantages mentionnés à propos de l'exemple de la figure 8. Dans le cas d'une oscillation curviligne, les surfaces 44 peuvent être décalées en hauteur par rapport aux surfaces 43 et 45, ainsi qu'on l'a indiqué sur les figures 2 et 6 ; ou encore, toutes ces surfaces peuvent se trouver au même niveau, comme dans le cas de la figure 9. la variante représentée sur les figures 2 et 6, c'est-à-dire celle dans laquelle les surfaces 43 et 45 sont décalées par rapport aux surfaces 44, peut être également adoptée dans le cas de la figure 1, sur laquelle on a représenté un mode de guidage identique à celui de la figura 8. Dans le cas d'lme oscillation curviligne, le galet de réaction est monté sur un levier oscillant (figures 2, 6 et 9) afin d'éviter des efforts inutiles qui, contrairement à ce que l'on observe dans le cas du déplacement rectiligne, peuvent se développer dans des directions différentes. Le galet d'appui 36 du groupe avant 34 a pour seule fonction de garantir que la surface de glissement 43 sera constamment appuyée contre les galets de guidage fixes 36, fonction qui est assurée aussi bien dans le cas d'une oscillation rectiligne que dans celle d'une oscillation curviligne. REVENDTCATIONS 1.- Dispositif de commande de l'oscillation de la lingotière d'une installation de coulée continue, oscillation pouvant steffec- tuer suivant un trajet rectiligne ou au contraire suivant un tra jet curviligne déterminé, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un levier comprenant deux bras disposés lntérale- ment à la lingotière et symétriquement par rapport à cette derniè re, deux montants verticaux disposés latéralement à la lingotière, articulés sur les bras du levier et qui se prolongent vers le haut jusqu'à la plate-forme d'appui de la lingotière ; des patins de guidage fixées rigidement auxdits montants verticaux, et dont le profil géométrique est défini en fonction de la forme du trajet de la lingotière ; des guides à galets prévus respectivement pour les deux montants verticaux, ancrés à la charpente porteuse et qui coopèrent avec lesdits patins de guidage ; des moyens de traction élastiques réglables qui sont disposés au-dessus du niveau dudit levier et latéralement à la lingotière, lesdits patinsde guidage étant fixés à proximité de la plate-forme d'appui de la lingotière et le levier étant placé au-dessous du niveau du plan supérieur de la lingotière. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit levier présente au moins son point d'appui et le centre d'application de la force motrice dans le même plan horizontal. 7.- Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les patins de guidage présentent des surfaces de glissement pour le guidage transversal et des surfaces de glissement pour le guidage latéral, le dispositif comprenant une paire de patins de guidage pour chacun des côtés de la lingotière et chaque paire de patins de guidage étant ancrée solidairement au montant latéral correspondant à proximité de la plate-forme d'appui de la lingotière. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les patins de guidage présentent au moins une surface de glissement sensiblement parallèle à l'axe d'articulation du levier, cette surface étant avantageusement la surface avant. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les patins de guidage présentent une surface de glissement sensiblement parallèle à la surface de glissement avant et diamétralement opposée à celle-ci par rapport au montant, la deuxième surface de glissement étant complétée par au moins une surface de glissement sensiblement perpendiculaire et avantageusement placée plus en arrière. 6.-Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 k 4, caractérisé en ce que les patins de guidage présentent deux sur- faces de glissement diaiétralement opposées à la surface de glisse plient avant par rapport au montant, disposées symétriquement au plan vertical qui traverse le montant dans ladite direction transversale et inclinées d'angles symétriques par rapport à ce plan. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les guides à galets comprennent un guide fixe et un guide mobile k ressort opposé au guide fixe, ces deux guides coopérant tous deux, en opposition l'un par rapport à l'autre, avec les patins de guidage solidaires des montants et le guide fixe et le guide mobile étant tous deux placés sensiblement sur le plan vertical transversal qui passe par le montant, le guide mobile étant atantageusesent le guide avant. 8.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le centre d'application de la force résistante est également sensiblement situé dans le plan qui passe par le point d'appui et par le centre d'application de la force motrice, ce plan étant sensiblement perps;diculaire à l'axe vertical de la lingotière lorsque le levier se trouve au melia de sa course d'oscillation. 9.- Dispositif suivant l'une quelconquede. revendications précédentes, caractérisé en c que lesdits patins de guidage présen- tent des surfaces de glissement sensiblesent parallèles à l'axe vertical de la lingotière. 10.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le centre d'application de la force résistante est déporté par rapport au plan qui passe par le centre d'appui du levier et par le centre d'application de la force motrice, lequel plan est sensiblement perpendiculaire à la tangente à la génératrice tracée au point origine de cette génératrice lorsque ledit levier se trouve au milieu de sa course d'oscillation. tt.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 et la revendication 10, caractérisé en ce que, lorsque le levier se trouve au milieu de ea course d'oscillation, ladite géné- oratrice est contenue dns les surfaces de glissement arrière et passé par le centre d'application de la force résistante.