Brevet FR2481161A1 — publié le 19811030

PROCEDE.ET DISPOSITIF D'OBTENTION EN CONTINU DE LINGOTS DE METAUX NON FERREUX A EMPILAGE AUTO-BLOQUANT A PARTIR D'UNE EBAUCHE ISSUE D'UNE MACHINE DE COULEE SUR ROUE A GORGE L'invention concerne un procédé et un dispositif d'obtention en continu, à partir d'une ébauche de métal non ferreux issue d'une machine de cou- lée continue sur roue à gorge, de lingots de section constante et possè- dant à leurs extrémités des bossages se prêtant à la réalisation d'empi- lages auto-bloquants. L'homme de l'art sait que l'on peut réaliser, à partir de moules de for- me convenable, des lingots présentant des parties en creux et/ou en re- lief sur une ou plusieurs de leurs faces et ce, afin d'empêcher tout déplacement relatif des lingots les uns par rapport aux autres lorsqu'ils sont assemblés sous forme de piles et d'en rendre ainsi le transport commode. Cependant, cette technique recourt à des opérations discontinues de mou- lage, lingot par lingot, conduisant à des produits de structure et de composition assez hétérogènes,de poids variables et présentant une retas- sure de fin de solidification. C'est pourquoi l'homme de l'art, pour parer à ces insuffisances a cher- ché à utiliser des appareils fonctionnant en continu.,- et notamment, dans le cas de lingots de section voisine ou inférieure au décimètre carré, des machines de coulée sur roue à gorge fermée par un ruban. L'ébauche continue de métal obtenue à la sortie de ces machines étant alors par- tagée en lingots distincts soit par sciage à la volée, soit, comme dans le brevet français 1 224 969, par matriçage suivi d'un cisaillage. Cependant, chacun de ces procédés présente des inconvénients importants. Ainsi, dans le sciage, outre l'usure rapide des scies, un quantité appré- ciable de métal est dévalorisée sous forme de copeaux qu'il faut séparer de l'huile de coupe avant de les recycler. Dans le procédé, par matriçage suivi d'un cisaillage, il est nécessaire de disposer d'une presse à ma- triçer, et de plus, les lingots obtenus présentent sur leur longueur un renflement dû à l'effet d'écrasement de la matrice; d'o une section irrégulière et un espacement plus ou moins grand entre eux lorsqu'ils 2 4 8 1 1 61 sont alignés les uns à côté des autres et en conséquence une compacité relativement faible des piles qu'ils permettent de réaliser. Mais un inconvénient majeur de ces procédés, c'est que les lingots résul- tant de leur utilisation ne comportent aucun moyen susceptible de former un assemblage à bloc lorsqu'ils sont empilés. C'est pourquoi la demanderesse a cherché et mis au point un procédé et un dispositif qui permettent la fabrication en continu, sans perte de métal, de lingots,de section constante, présentant les moyens nécessaires à l'édification de piles auto-bloquantes. Le procédé suivant l'invention consiste, de façon connue, à couler une ébauche sur une roue. à gorge fermée temporairement par un ruban et à rendre périodiquement solidaire cette ébauche d'un dispositif chargé de la partager en lingots, mais il se caractérise en ce que l'ébauche est, d'abord, pincée de façon progressive sur ses faces latérales afin d'y former des empreintes et de développer au moins un bossage sur au moins, une des autres faces, puis cisaillée au droit des empreintes. Ainsi, le procédé met en oeuvre, comme matière première, une ébauche is- sue d'une machine de coulée sur roue à gorge fermée temporairement par un ruban pour constituer un moule à parois mobiles. L'ébauche sortant de la machine de coulée est d'abord ramenée dans une direction horizontale pour être enfilée entre les cylindres d'une dres- seuse qui lui confère une rectitude convenable, puis elle s'engage dans le dispositif chargé de la partager en lingots. Ce dispositif est fixé sur un chariot mobile qui comporte des moyens pour le rendre solidaire de l'ébauche. Ainsi, sous la poussée des cylindres de la dresseuse, l'ébauche entraîne avec elle le chariot, ce qui permet au dispositif de se déplacer de façon synchrone avec l'ébauche et d'exercer son actsn de partage sur une section déterminée de cette dernière. Au cours de ce déplacement synchrone, l'ébauche est d'abord pincée de façon progressive sur ses faces latérales par le dispositif de façon à y former des empreintes et à développer sur au moins une des autres faces, au moins un bossage. 2481 161 Ces empreintes sont, de préférence, symétriques par rapport à un plan vertical passant par l'axe de l'ébauche et elles épousent plus ou moins la pente des faces latérales. La profondeur de ces empreintes peut varier suivant la nature du produit ou la forme de l'ébauche. Les bossages qui se développent sur la face inférieure et/ou supérieure de l'ébauche se présentent sur une coupe au droit des empreintes comme deux mamelons séparés par un creux; ces mamelons dominent le plan de ces faces d'une hauteur qui peut être de l'ordre du 1/10 de la hauteur de l'ébauche et rejoignent-cette face suivant une courbe convexe. Après pinçage, l'ébauche est coupée dans un plan perpendiculaire ou oblique à son axe, au droit des empreintes, c'est-à-dire de façon à partager les bossages par leur plan médian. Chaque lingot, ainsi obtenu, présente dans le sens de la longueur un profil en saillie à chacune de ses extré- mités ce qui constitue le moyen deJerendre auto-bloquant dans un système d'empilage classique. A la sortie du dispositif, chaque lingot est repris par une chaîne de traitement dans laquelle on forme des nappes o un lingot sur deux peut être retourné afin d'amener ses faces latérales en contact étroit avec le lingot voisin; puis, on superpose les différentes nappes successi- vement dans le sens long et dans le sens travers de façon à constituer des piles. Dans ces piles, les bossages placés sur les deux côtés opposés de chaque nappe, bloquent à la fois les faces latérales de la nappe supérieure et de la nappe inférieure, ces dernières nappes bloquant elles-mêmes par leurs bossages les faces latérales de la nappe considérée. Les piles ain- si obtenues sont alors cerclées et peuvent être véhiculées sans aucun risque de déplacement relatif des lingots. La présente invention concerne également un dispositif permettant de met- tre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte, reliés au chariot mobile, deux mors placés en regard des faces latérales de l'ébauche et destinés à former les empreintes et un couteau chargé de-cisailler l'ébau- che sur au moins une partie de sa section au droit des empreintes. Ces mors, de préférence identiques, sont de façon schématique constitués d'un prisme droit de section triangulaire surmonté d'un trièdre dont la base a la même section que le prisme. Ils sont en relation avec les mon- tants latéraux du chariot par-l'une de leurs faces tandis que les deux autres faces libres se coupent suivant une arête contenue dans un plan vertical perpendiculaire ou oblique à l'axe de déplacement de l'ébauche. En général, la hauteur de chaque mors est voisine de la hauteur del'ébau- che de façon que l'empreinte se fasse du haut en bas des surfaces laté- rales. Associé à ces mors, se trouve un couteau fixé sur le chariot et dont le tranchant est placé au droit des arêtes des mors. Au repos, le tranchant du couteau est placé légèrement en retraitde la ligne de passe de l'ébauche. Du point de vue fonctionnement, le mouvement du chariot, des mors et du couteau sont commandés automatiquement suivant une séquence comprenant les étapes suivantes: le chariot étant en position de repos, l'ébauche poussée par la dresseuse défile entre les éléments du dispositif. Au mo- ment o la longueur de l'ébauche correspondant à celle des lingots qu'on veut obtenir est passée au droit des mors, le chariot est'rendu solidaire de l'ébauche par un moyen quelconque et se trouve entraîné à la même vi- tesse que l'ébauche. Ce mouvement de solidarisation entraîne la mise en route des mors qui viennent s'appliquer sur les faces latérales dé lr'ébau- che pour s'enfoncer progressivement et marquer ces faces de leur emprein- te. Dès que ces empreintes ont atteint la profondeur souhaitée, les mors se retirent rapidement tandis que le couteau vient cisailler progressi- vement l'ébauche sur au moins une partie de sa section. Puis le couteau se retire rapidement, le chariot est désolidarisé de l'ébauche, animé d'un mouvement rapide de translation de sens contraire à celui de l'ébau- che sur une distance de l'ordre de celle de la longueur d'un lingot et la solidarisation s'établit à nouveau en vue d'une nouvelle coupe. La présente invention sera mieux comprise à l'aide des dessins accompa- gnant la demande qui n'ont rien de limitatif et ont pour seul but de l'illustrer. La figure 1 représente une installation possible de coulée équipée de l'ensemble chariot-dispositif suivant l'invention. 248 116 1 La figure 2 est une section perpendiculaire à son axe de déplacement de l'ensemble chariot-dispositif. La figure 3 montre en perspective une extrémité du lingot obtenu suivant le procédé de l'invention. La figure 4 représente un assemblage de lingots auto-bloquants suivant l'invention. Sur la figure 1, on peut voir une machine de coulée continue à roue à gorge du type quatre roues comprenant la roue de coulée proprement dite 1, les trois roues auxiliaires 2, 3, 4 et le ruban 5. Le métal liquide est introduit dans la machine suivant 6 et ressort en 7 sous forme d'ébau- che 8. Cette ébauche est amenée dans une dresseuse 9 puis, vers un cha- riot mobile 10 équipé des mors et du couteau. La figure 2 est une section perpendiculaire à son axe de déplacement de l'ensemble chariot-dispositif o on peut distinguer, d'une part, reliés à chacun des montants 11, les mors 12 et le couteau 13 avec son tran- chant 14 placé à la partie inférieure-du chariot, et, d'autre partl'ébau- che 8 à partager. La figure 3 est une vue en perspective d'une extrémité de lingot mon- trant les bossages 15 qui permettent le blocage des lingots entre eux. La figure 4 représente un assemblage de lingots auto-bloquants suivant l'invention. La présente invention trouve son application notamment dans l'industrie de l'aluminium, dans tous les cas o on cherche, partant d'un produit coulé en continu, à obtenir des lingots présentant une section constante, une longueur connue et se prêtant à un empilage auto-bloquant. 2481 161 REVENDICATIONS 1 / - Procédé d'obtention de lingots de métaux non ferreux,. de section constante, à empilage auto-bloquant, à partir d'une ébauche issue d'une machine de coulée continue à roue à gorge, dans lequel l'ébauche est rendue périodiquement solidaire d'un dispositif chargé de la partager en lingots,, caractérisé en ce que 1 ébauche est, d'abord, pincée de façon progressive sur ses faces latérales afin d'y former des empreintes et de développer au moins un bossage sur au;moins une-des autres faces puis cisaillée au droit des empreintes. la / - Dispositif d'obtention de lingots d'aluminium à empilage auto-blo- quant suivant le procédé de la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte, reliés à un chariot mobile, deux mors placés en regard des fa- ces latérales de l'ébauche et destinés à former les empreintes et un cou- teau chargé de cisailler l'ébauche sur au moins une partie de sa section au droit des empreintes. / - Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des mors a la forme d'un prisme droit de section triangulaire surmonté d'un trièdte dont la base a la même section que le prisme. / - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des faces latérales du prisme et la face correspondante du trièdre sont reliées aux montants du chariot, les deux autres faces étant libres.