Brevet FR2440798A1 — publié le 19800606

La présente invention est relative à une installation d'alimentation en fonte liquide d'une machine de centrifugation,du type comprenant une poche basculante, un canal de coulée alimenté par cette poche, et des moyens de support et de retournement de ce canal. On sait qu'après la coulée d'un tuyau en fonte ou analogue, il reste généralement au fond du canal de coulée une mince rigole de fonte qui se solidifie rapidement en une baguette. Celle-ci adhère plus ou moins au fond du canal malgré l'enduisage du canal avec un produit isolant å base de carbone. Pour préparer le canal à la coulée du tuyau suivant, on le fait tourner de 1800 autour de son axe pour faire tomber la baguette de fonte. Comme ce retournement ne suffit pas pour éliminer de façon sure la baguette de fonte1 il est de pratique courante que l'opérateur frappe l'envers du canal en au moins un point de sa longueur pour décoller cette baguette si elle ne tombe pas toute seule. Cette technique connue présente l'inconvénient de nécessiter une opération manuelle dans des conditions qui sont parfois pénibles en raison de la chaleur rayonnant de la fonte contenue dans la poche de coulée voisine et en raison du rayonnement calorifique du canal lui-même. Parfois même, l'opérateur est exposé à des éclaboussures de fonte centrifugée lorsque, pour gagner du temps, la chute de la baguette de fonte est provoquée juste à la fin de la coulée de fonte à l'intE- rieur de la machine de centrifugation. La présente invention a pour but de fournir une installation d'alimentation en fonte qui permette d'éliminer efficacement et en toute sécurité les résidus de fonte pouvant subsister dans le canal après chaque coulée. A cet effet, l'invention a pour objet une installation du type précité, caractérisée en ce qu'elle comporte un appareil à impacts ou à vibrations disposé au voisinage du canal de coulée et adapté pour agir sur une région de ce canal en position retournée de celui-ci. Ledit appareil peut être porté par un bati fixe au voisinage de l'extrémité amont du canal ou, au contraire, être monté de façon escamotable au voisinage d'une partie intermédiaire de ce canal. Si l'installation comprend deux canaux de coulée parallèles à utilisation alternée portés par un chariot mobile transversalement par rapport aux axes de ces canaux, on peut prévoir un appareil à impacts ou à vibrations disposé au voisinage de la position escamotée de chaque canal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la Fig. 1 est une vue schématique en élévation, à petite échelle, d'une machine à centrifuger les tuyaux en fonte alimentée par une installation conforme à l'invention; la Fig. 2 est une vue en coupe transversale, & plus grande échelle, illustrant le fonctionnement de l'installation de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue schématique en plan, a petite échelle, d'une installation suivant l'invention pour l'alimentation d'une mxidne à deux canaux de ooulée parallèles jumelés. Suivant l'exemple d'exécution représenté aux Fig. 1 et 2, l'invention est appliquée à une machine à couler par centrifugation des tuyaux en fonte de petit diamètre, c'est-a-dire de diamètre inférieur ou égal à 300 mm. Cependant, l'invention est également applicable à des machines fabriquant des tuyaux de diamètres supérieurs. La machine de centrifugation consiste en un chariot 1 portant une coquille de centrifugation 2 d'axe X-X légèrement inaliné par rapport à l'horizontale. La coquille 2 possède un embottement 3 à son extrémité basse X-X sous l'action d'un dispositif approprié tel que par exemple un vérinnonreprésenté. Il est alimenté en fonte liquide par une installation 7 qui va maintenant être décrite. A peu près dans le prolongement de l'axe de la coquille 2, du cté haut, est disposé un canal de coulée 8 rectilignes, de grande longueur correspcndant à oefld de la coquille 2, et de faible section. En section transversale, le canal 8 a une forme en U, avec un contour extérieur à peu près semi-circulaire. Ce canal est destiné à alimenter la coquille 2 en fonte liquide en la parcourant sur toute sa longueur par déplacement du chariot 1 sur la voie 6 de gauche à droite sur la Fig. 1. L'extrémité amont du canal 8 est conformée en un déversoir 9 alimenté par une poche de coulée 10 montée basculante autour d'un axe horizontal 11 perpendiculaire à l'axe X-X. En raison de sa grande longueur, le canal 8 est supporté à intervalles réguliers par des supports coudés pivotants 12 susceptibles de s'escamoter pour livrer passage au chariot 1 montant. De plus, à son extrémité aval, ce canal est supporté par un supportguide 13 coulissant lui-mEmse fixé en porte à faux à l'ex d - mité haute du chariot, tandis que le déversoir 9 est porté par un dispositif 14 de retournement. Chaque support 12 comprend une branche 15 légèrement inclinée sur la verticale et, à Itextrémité superieure de celle-ci, une branche 16 coudée à 900; un dispositif approprié, par exemple un système pignoncrémaillère, fait pivoter le support autour de l'axe de la branche 15 entre une position active représentée a la Fig. 1 et une position escamotée à 900 de la première. Le dispositif de retournement 14 comprend un manchon 17 d'axe X-X fixé sous le déversoir 9 et soli- daire de l'arbre de sortie d'un moteur 18 porté par un bâti fixe. En variante, la rotation du manchon 17 pourrait être provoquée par un système pignon-crémaillère. Des exemples de supports 12 et de dispositifs de retournement 14 sont décrits en détail dans le brevet FR 1 002 389. Le support-guide 13 comporte une poutre 19 en saillie sur le chariot 1 parallèlement à l'axe X-X. L'extrémité de cette poutre supporte un arbre transversal horizontal 20 sur lequel est monté fou un rouleau 21, ainsi qu'une cage 22 en forme de U renversé. L'écartement des deux branches verticales 23 de ce U est égal au diamètre extérieur du canal 8. Comme on le voit à la Fig.2, lorsque ce canal est retourné de 1800, c'est-à-dire tourne son ouverture vers le bas, il est seulement en contact avec ces deux branches 23. En position normale, représentée en traits mixtes à la Fig. 2,en outre, son fond est au contact du rouleau 21. A coté du canal 8, légèrement en aval du déversoir 9, est disposé un appareil 24 de martelage a impacts comprenant un marteau pneumatique 25 (Fig. 1 et 2). Le marteau pneumatique 25 est monté sur une console fixe 26 portée par un poteau 27. Sur la console 26 est fixé un vérin 28 à double effet, d'axe vertical T-T rencontrant l'axe X-X du canal 8. A la tige du vérin 28 est fixé un cylindre d'acier 29 formant marteau proprement dit et susceptible de coulisser dans un fourreau de guidage 30 d'axe T-T fixé à la partie inférieure de la console 26. Le vérin 28 est alimenté en fluide sous pression, par exemple en air comprimé, à ses deux extrémités par des conduits 31 et 32 raccordés à un distributeur 33 à quatre voies. Deux voies du distributeur 33 sont constituées par les conduits 31 et 32; une troisième voie est constituée par un conduit 34 d'alimentation en air comprimé; la quatrième voie est un orifice de décharge représenté schématiquement par une amorce de conduit 35. La tranche d'extrémité inférieure du fourreau 30,ou celle du marteau cylindrique 29 si celle-ci dépasse du fourreau 30 en position supérieure de repos, est disposée à un niveau tel qu'elle livre librement passage au support-guide 13 de l'extrémité du canal 8, comme on le voit à la Fig. 2. Le fonctionnement de l'installation 7 d'alimentation est le suivant. En supposant au départ qu'un tuyau en fonte vient d'être coulé par le canal 8 dans la coquille 2, le chariot 1 se trouve dans la position basse de la Fig. 1. Le canal 8, qui se trouve entièrement en dehors du chariot 1, est alors retourné de 1800 autour de son axe par le dispositif 14, pour prendre la position représentée en coupe à la Fig. 2. Au cours de cette opération, l'extr6- mité aval du canal 8 reste à l'intérieur de la cage de guidage 22 du support-guide 13. La fonte résiduelle, solidifiée en une baguette au fond du canal 8, tombe en principe par gravité dans une fossenonreprésentée. Cependant, très souvent, cette baguette ne tombe pas d'elle-même au cours du retournement du canal mais, au contraire, adhère à celui-ci. C'est pourquoi le distributeur 33 de l'appareil 24 est actionné de manière à alimenter le conduit 31 iMnédiateflit après le retourne- bent du canal 8.Ceci provqoe la descente brusque suivant l'axe T-T du marteau 29, qui frappe un oocp sur le fond du canal 8, c' est-à- dire sur la partie convexe (ou, en variante, plane) de la section transversale de celu5-ci. La baguette de fonte résiduelle, si elle n'était pas tombée au cours du retournement, se détache alors du canal 8. Instantanément encore, le conduit 31 est alors mis à la décharge et le conduit 32 alimenté, ce qui provoque la remontée rapide du marteau 29. Le canal 8 est alors ramené par rotation à sa position normale de coulée, au moyen du dispositif 14. I1 est à noter que lors de la montée du chariot 1 de la machine à centrifuger pour la coulée suivante, en vue de permettre au bec de coulée du canal 8 d'atteindre 1'embottement 3 de la coquille 2, le supportguide 13 peut passer librement sous le marteau 25 en position haute de repos; celui-ci ne crée donc aucun obstacle au déroulement normal de la coulée. Dans une variante non représentée, au lieu d'être placé près du déversoir 9, à l'amont du canal 8, ce qui présente l'avantage de laisser la place libre au chariot 1 dans sa course de montée vers la poche 10 l'appareil 24 à impacts peut être placé en tout autre point du canal,au milieu ou près du bec de lui-ci, en particulier dans sa partie aval, là ou la baguette de fonte est la plus épaisse et la plus difficile à décoller. Mais alors, au lieu d'être monté sur un poteau fixe, l'appareil 24 doit être monté sur un bâti articulé ou sur un portique de levage susceptible de livrer passage au chariot 1 de centrifugation lors de la montée de celui-ci vers la poche de coulée 10. Par ailleurs, au lieu d'être un marteau, l'appareil auxiliaire de décollage de la baguette de fonte peut être un vibrateur d'un type quelconque approprié porté par un bati fixe ou mobile. Comme le montre la Fig. 3, l'invention est applicable à une installation de centrifugation équipée de deux canaux parallèles jumelés 8a,8b,par exemple telle que décrite dans le brevet français n 77.33 223. Ainsi, le chariot 1, à la Fig. 3, porte à son extrémité haute,en saillie, un parallélogramme horizontal articulé 36 dont un côté 37 est fixé au chariot et est perpendiculaire à l'axe X-X. Le côté opposé 38 constitue un arbre portant deux rouleaux fous 21 espacés axialement l'un de l'autre ainsi que deux cages 22 correspondantes -(non représentées). En d'autres termes, le guidage coulissant de l'extrémité aval de chaque canal de coulée 8a, 8b est analogue à celui représenté sur la Fig. 2. Les deux dispôsitifs de retournement 14a, 14b, représentés ici sous la forme de systèmes pignon- crémaillère, sont portés par un chariot 39 qui peut se déplacer sur une voie horizontale 40 perpendiculaire à l'axe X-X, sous l'action d'un vérin 41, entre deux positions. Dans chacune de ces positions, un canal 8a ou 8b (le canal 8b à la Fig. 3)se trouve à peu pries dans le prolonge- ment de l'axe de la coquille 2, pendant que l'autre est esca moté latéralement et parallèlement à l'axe X-X de la coquille 2 en vue de sa prQparation pour la coulée suivante.Un dispositif approprié (non représenté) déplace positimaxat le parallélogramme 36 en syn chronismé avec le chariot transversal 39. Deux appareils 24a, 24b, analogues à l'appareil 24 des Fig. 1 et 2, sont associés à cette installation . Le premier poteau 27a est disposé à côté de la partie amont ou du déversoir 9a du canal 8a en position escamotée, du côte opposé au canal 8b, et son marteau 25a est placé juste au-dessus de ce canal 8a. L'appareil 24b est disposé de façon symétrique par rapport à l'axe X-X, c'est-à-dire que son marteau 25b surplombe l'extrémité amont,près du déversoir 9b, du canal $ lorsque celui-ci se trouve dans sa position escamotée représentée en traits mixtes à la Fig. 3. Pour donner un coup sur le canal 8a qui est escamoté, après retournement de celui-ci, c'est le marteau 25a qui intervient, l'appareil 24b restant au repos. Lorsque, pour la coulée suivante, le canal 8a prend la position en trait plein du canal 8b, c'est-a-dire vient à peu prèsdans l'alignement de l'axe X-X, ce marteau 25a reste au repos au-dessus du vide, tandis que c'est le marteau 25b qui frappe le fond du canal 8 retourné. Dans chaque cas, le fonctionnement est analogue à celui décrit plus haut. On comprend que la position haute de repos de chaque marteau 25a, 25b permet non seulement le passage du support-guide 38 lors de la montée du chariot 1 vers la poche de coulée 10, mais encore la translation des canaux 8a, 8b perpendiculairement à l'axe X-X. - REVENDiCATIS 1.- Installation d'alimentation en fonte liquide d'une machine de centrifugation, du type comprenant une poche basculante, un canal de coulée alimenté par cette poche, et des moyens de support et de retournement de ce canal, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comporte un appareil (24; 24a, 24b) à impacts ou å vibrations disposé au voisinage du canal de coulée (8; 8a, 8b) et adapté pour agir sur une région de ce canal en position retournée de celui-ci. 2.- Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit appareil (24; 24a, 24b) est porté par un bâti fixe (26-27) au voisinage de l'extrémité amontou déversoir (9, 9a, p) du canal (8, 8a, 8b). 3.- Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que, dans le cas ou la machine de centrifugation (1) comporte un guide (13; 26) dans lequel coulisse le canal de coulée (8; 8a, 8b), ledit appareil (24; 24a, 24b) est adapté pour, en position de repos, laisser un libre passage à ce guide. 4.- Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit appareil est monté de façon escamotable au voisinage d'une partie intermédiaire du canal. 5.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, du type comprenant deux canaux de coulée parallèles à utilisation alternée portés par un chariot mobile transversalement par rapport aux axes de ces canaux, caractérisée en ce qu'elle comporte un appareil à impacts ou à vibrations (24a, 24b) disposé au voisinage de la position escamotée,décalde:latéralement etper rallèlement à 1'axe(X-X)de la ccquille(2),de chaque canal (8a, 8b). 6.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit appareil (24; 24a, 24b) est un marteau pneumatique dont l'élément actif (25; 25a, 25b) est monté verticalement coulissant.