Brevet FR2437899A1 — publié le 19800430

L' invention a pour objet un dispositif de levage de poche de coulée utilisable spécialement dans les installations de coulée continue. On sait qu'unie installation de coulée continue comprend une lingotiere sans fond dans laquelle est coulé un métal fondu, la lingotière étant refroidie énergiquement et, généralement, animée d'un mouvement d'oscillation, de fanon à former sur ses parois une peau de métal solidifié qui permet de retirer parle bas de la lingotière une bande continue de métal, brame ou barre, qui achève de se solidifier dans un dispositif de refroidissement secondaire. Pour assurer la continuité de l'alimentation en metal de la lingotière, celle-ci est généralement alimentée par un récipient intermédiaire appelé aussi distributeur dans lequel se déverse le métal apporté dans des poches. Les poches sont munies, généralement, de tourillons de support qui permettent de les suspendre aux crochets d'un pont roulant qui les dépose sur un organe de support permettant de maintenir la poche, pendant la coulée, au-dessus du distributeur. A cet effet, 11 organe de support comprend deux bras écartés l'un de l'autre de part et d'autre de l'axe de coulée et aux extrémités desquels sont ménages des berceaux sur lesquels viennent s'appuyer les tourillons, géneralement par l'intermédiaire d'organes d'appui.Ces organes d'appui, qui peuvent être par exemple des types ditsa bretelles ou à équerres, sont souvent munis à leurs parties inférieures de surfaces d'appui de forme trapézoidale qui s'engagent dans des surfaces correspondantes ménagées sur les deux berceaux de fanon à bien centrer la poche sur lesdits berceaux. Pour faciliter le remplacement des poches et diminuer autant que possible les temps morts, on utilise parfois un appareilgappelé pivoteur de poche et qui comprend deux bras s'étendant en porte à faux et pouvant être amenés l'un après 11 autre en position de coulée au-dessus du distributeur de la lingotière. De la sorte, lorsque une poche placée au-dessus du distributeur déverse l'acier qu'elle contient, il est possible de retirer de l'autre bras la poche préalablement vidée pour la remplacer par une nouvelle poche pleine. Une telle disposition est représentée par exemple sur le brevet franchais 2.154.608. Cependant, comme il est indiqué dans ce brevet, il est utile de pouvoir règler la hauteur des berceaux de support de la poche. En effet, les poches en acier déversent généralement leur acier dans le distributeur par l'intermédiaire d'une busette qui, de façon courante, est prolongée par un dispositif dont le ralle est de protéger le jet d'acier entre la poche et le distributeur du contact avec l'air et donc de l'oxydation. Ces dispositifs de protection sont souvent un tube en réfractaire rapporté ou maintenu sous la poche ou bien une jupe en amiante ou en matériau similaire dans laquelle est maintenue une atmosphère neutre. Etant donné que la poche est amenée au-dessus du distributeur puis evacuée généralement par rotation du bras de support autour d'un axe vertical, on est conduit à équiper le plus souvent les supports de poche de dispositifs de levage qui permettent de degager l'orifice de coulée lors des changements de poche ou de distributeur. De plus, cette possibilité de levage de la poche est également utile pour déboucher la busette de coulée de la poche. Dans le brevet 2.154.608, on a représente schématiquement un tel dispositif de levage constitue' de deux broches verticales de support de chaque berceau, ces broches étant montées coulissantes sur un support et actionnées mécaniquement. Bien entendu, on peut imaginer toutes sortes de dispositifs équivalents, de type hydraulique ou électro-mécanique. Le mouvement de levage est engendré par des vérins dans les dispositifs hydrauliques ou, dans les dispositifs électro-mécaniques, par des éléments du genre treuil et mouflage, vis et écrou, bielles manivelles etc ... Bien entendu, étant donné le poids très important de la poche et le danger qu'elle représente, il est indispensable d'assurer le guidage des berceaux de façon à les maintenir horizontaux pendant leur mouvement vertical. A cet effet, on peut utiliser des systèmes à coulisseau de guidage ou bien des dispositifs du type à leviersou à parallèlogramme déformable. Les dispositifs de type mécanique, lourds et encombrants, balayent un espace important lors de la rotation du pivoteur de poche, ce qui crée des zones dangereuses au poste de travail. En outre, ils comportent un grand nombre d'articulations et de guidages exposés auxprojectionsd'acier et dont il faut par conséquent assurer un entretien fréquent et délicat. De même, si le berceau s'appuie sur des coulisseaux de guidage, ceux-ci doivent avoir une hauteur supérieure à la hauteur de levage de la poche, ce qui apporte également une gêne. En particulier, les guidages saillant au-dessus des bras demandent une hauteur de levée plus importante et par conséquent une surélévation de la hauteur du bâtiment à l'intérieur duquel est placée l'installation. Les dispositifs de type hydraulique sont plus simples et moinsencombrants que les dispositifs mécaniques du fait, en particulier, que la centrale hydraulique peut être reportée au centre du pivoteur, à un endroit où la place est disponible. Cependant, ils doivent être associés à des colonnes ou des coulisseaux de guidage, eux-m"emes encombrants. En outre, dans les dispositions utilisées jusqu'à présent, le vérin de levage et en particulier sa tige, est exposé aux projections d'acier lorsque la poche est en position haute. L'invention a pour objet de remédier à ces inconvénients grâce à une nouvelle disposition permettant notamment de diminuer l'encombrement et de bien assurer la protection du dispositif de levage, celui-ci étant du type hydraulique. Conformément à l'invention, le corps de chaque vérin de levage est cons titube'une colonne cylindrique creuse, fixée sur le berceau, et dans laquelle est ménagé un évidement cylindrique d'axe vertical ouvert vers le bas à l'intérieur duquel coulisse un piston relié à l'extrémité supérieure d'une tige dont l'extrémité inférieureprend appui sur 11 organe de support, ladite colonne creuse étant montée coulissante, le long de sa face extérieure, sur un bloc de guidage creux solidaire de ltorgane de support et formant une chambre fermée de protection dudit vérin. L'invention va maintenant être décrite en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemple et représentés sur les- dessins annexés. La figure 1 représente, en coupe transversale, l'extrémité d'un bras de pivoteur de pocheperfectionné selon 7'invention, la fig. 1A étant une vue selon A-A. La figure 2 est une vue de détail, en coupe axiale, d'un dispositif de levage selon l'invention. La figure 3 est une vue en élévation d'un bras de pivoteur chargé d'une poche d'un autre modèlereprésenté dans ses deux positions. La figure 4 est une vue en coupe selonIVIV, figure 3. Sur la figure 1, on a représenté en coupe transversale l'extrémité d'un bras de pivoteur de poche comprenant deux montants 1 écartés l'un de l'autre de part et d'autre de l'axe 20 de la poche 2. Celle-ci, de façon classique, est munie de deux tourillons 21 qui sont supportés par deux bretelles de suspension 3. Lorsque la poche est déposée sur le pivoteur, les bretelles 3 viennent reposer chacune sur un berceau 4 prenant appui sur ltun des montants I du pivoteur. Pour assurer le centrage et le maintien en position des bretelles 3, la surface d'appui de chaque berceau a, de préférence, une forme trapézoidale dans laquelle s'engage la base de la bretelle 3, de forme correspondante. Chaque berceau 4 prend appui sur le montant 1 correspondant du pivoteur par l'intermédiaire d'un dispositif de levage représenté en détail sur la figure 2. Sur la figure 2, on a représenté le dispositif de levage en position basse sur la demi-vue de gauche et en position haute sur la demi-vue de droite. Chaque berceau 4 est guidé dans son déplacement vertical par une ou plusieurs colonnes coulissantes et, selon l'invention, chaque colonne constitue le corps d'un vérin de levage. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le berceau 4 est ainsi fixé à l'extrémité de deux colonnes de guidage 5 qui sont montées coulissantes sur un bloc de guidage ménagé à l'extrémité du bras du pivoteur i. Comme on l'a représenté sur la figure , le bloc de guidage de chaque colonne 5 se compose d'un bâti en forme d'enveloppe cylindrique 6, d'axe vertical coincidant avec celui de la colonne 5 et dans laquelle sont montées deux bagues de frottement 61 le long desquelles coulisse la colonne 5. A l'intérieur de la colonne 5 est ménagé un évidement 51 ouvert vers le bas et à l'intérieur duquel peut coulisser un piston 7. Sur le piston 7 est fixée l'extrémité supérieure d'une tige 8 qui s'appuie à son extrémité inférieure sur une platine 9 ménagée à l'extrémité du montant l du pivoteur. Si le logement 51 est relié à un circuit hydraulique, l'ensemble de la colonne 5, du piston 7 et de la tige 8 constitue ainsi un vérin de levage du ber sceau 4. Le logement 51 peut être fermé, de l'autre côté du piston 7, par une bague étanche 52 dans laquelle coulisse la tige 8,et qui délimite la seconde chambre du vérin qui est alors à double effet. Dans l'exemple représenté sur la figure, le berceau 4 est munie de deux colonnes de guidage 5 qui sont constituées évidemment de la même façon et qui sont 82 alimentées par un circuit hydraulique commun/de façon à fonctionner simultanément. On voit que, selon l'invention, chaque colonne 5 remplit le rôle d'un coulisseau de guidage et en meme temps constitue le corps d'un vérin de levage. On voit aussi que chaque vérin est parfaitement protégé à l'intérieur d'une chambre fermée constituée par l'enveloppe 6. En effet, seule la partie supérieure de la colonne 5 peut être soumise aux projections de métal mais ceci ne présente pas d'inconvénients graves étant donné que la face extérieure de la colonne 5 a seulement un rôle de guidage et non pas d'étanchéité. La bague de frottement supérieure 61 peut d'ailleurs être facilement protégée contre les projections et les salissures. En revanche, la tige 8 et la bague 52 qui constituent les parties les plus sensibles du vérin sont parfaitement protégées. L'effort dû à la charge est repris à ltextrémité-inférieure de la tige par un grain 81 s'appuyant sur une coupelle 91 le long d'une surface sphérique de façon à constituer une rotule. La coupelle 91 est libre de se déplacer dans le plan horizontal sur le plateau 9 de telle sorte que la tige 8 n'encaisse que des efforts de compression. Les deux conduites 82 d'alimentation en fluide des deux chambres du vérin sont placées à l'intérieur de la tige 8 et sont également bien protégées. Les avantages du dispositif qui vient d"'etre décrit sontmultiples I1 est clair que l'ensemble est particulièrement compact et se loge aisément dans l'organe de support de la poche, par exemple les bras du pivoteur. Le mode de réalisation particulièrement simple des moyens de guidage permet de placer le dispositif facilement sur les organes existants et sans créer de point faible par des usinages compliqués. De même, chacun des organes peut être très simplement monté ou remplacé. Le dispositif ne modifie pratiquement pas l'encombrement de ltorgane de support et, lorsque celui-ci est un pivoteur,le balayage des bras du pivoteur est inscrit à l'intérieur du balayage propre de la poche. On a déjà indiqué que les organes délicats étaient bien protégés, mais il faut aussi préciser que, grâce à l'efficacité du guidage coulissant, on peut donner à la poche une trajectoire rigoureusement parallèle à son axe et par conséquent à l'axe du dispositif de protection. D'ailleurs, on pourra choisir, selon les circonstances, entre-plusieurs modes de réalisation du dispositif. En effet, si l'on a représenté sur la figure 2 un dispositif à deux colonnes, il est bien évident que l'on aurait pu utiliser une seule colonne de plus grand diamètre ou, au contraire, un plus grand nombre de colonnes, de préférence alignées. On pourra aussi, par exemple, choisir le diamètre des vérins en fonction de la pression du fluide hydraulique dont on dispose ouque l'on désire utiliser. En outre, 11 encombrement des colonnes de guidage dépend de leur nombre puisque des colonnes plus nombreuses seront plus étroites. C'est ainsi- que, sur la figure 1, on s'est placé dans le cas d'une poche à bretelles où il existe une distance (d) relativement importante entre la poche et le point d'application de l'effort. Dans ce cas, on dispose, pour placer le dispositif de levage, d'un espace assez important et l'on pourra utiliser des systèmes comportant par exemple/ou deux vérins pour chaque berceau. En revanche, dans le mode de réalisation de la figure 3, la poche est soutenue non pas par des bretelles mais par des équerres 30 et le point d'application de l'effort est plus rapproché de la poche, I'espace disponible étant plus faible. Dans ce cas, on aura l'avantage à utiliser un plus grand nombre de colonnes de guidage de diamètre plus faible, par exemple trois colonnes alignées le long d'un plan perpendiculaire à l'axe du tourillon, comme on l'a représenté sur la figure 4. On pourra donc, en fonction des circonstances et des moyens dont on dispose, adopter la solution la solution la plus adaptée. Dans tous les cas, le guidage sera parfaitement assuré par les colonnes en nombre voulu, -sans risque de boitage, et l'effort de levage exercé directement au droit du point de l'application de lacharge. D'ailleurs, l'invention ne se limite évidemment pas aux seuls modes de réalisation qui ont été décrits, mais elle englobe au contraire toutes les variantes qui appliqueraient les mêmes principes en utilisant par exemple des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de levage de poche pour une installation de coulée d'un métalfondu contenu dans une poche munie de deux tourillons de support reposant, pendant la coulée, sur deux berceaux prenant appui sur un organe de support par l'intermédiaire d'un dispositif de levage permettant de régler la hauteur de la poche et comprenant pour chaque berceau, au moins un vérin hydraulique relié à un dispositif d'alimentation en fluide, caractérisé par le fait que le corps de chaque vérin est constitué d'une colonne cylindrique creuse, fixée sur le berceau et dans laquelle est ménagé un évidement cylindrique d'axe vertical ouvert vers le bas à l'intérieur duquel coulisse un piston relié à l'extrémité supérieure d'une tige dont l'extrémité inférieure prend appui sur l'organe de support, ladite colonne creuse étant montée coulissante, le long de sa face extérieure, sur un bloc de guidage creux solidaire de l'organe de support et formant une chambre fermée de protection dudit vérin. 2.- Dispositif de levage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc de guidage est constitué d'un bâti en forme d'enveloppe cylindrique d'axe vertical à l'intérieur de laquelle est placé ledit vérin, ladite enveloppe étant fixée à sa base sur organe de support et portant à sa partie supérieure deux bagues de frottement coaxiales écartées verticalement l'une de l'autre et le long desquelles coulisse la colonne creuse formant le corps du vérin de levage. 3.- Dispositif de levage selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que le bloc de guidage est constitué, pour chaque berceau d'une pluralité de chambres de protection accolées contenant chacune un vérin de levage. 4.- Dispositif de levage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qutil comprend, pour chaque berceau, une pluralité de vérins dont les axes sont alignés le long d'un plan vertical perpendiculaire à l'axe des tourillons. 5.- Dispositif de levage selon l'une des revendications précédentes, ca ractérisé par le fait que la tige du vérin est munie à son extrémité inférieure d'un grain prenant appui sur une platine horizontale ménagée sur l'organe de support par l'intermédiaire dtune coupelle susceptible de se déplacer le long de la platine, le grain et la coupelle étant munis de surfaces de contact sphériques concentriques et constituant une articulation à rotule.