Brevet FR2510924A1 — publié le 19830211

La présente invention concerne les dispositifs de commande et de guidage des oscillations d'une lingotière de coulée continue. La commande des oscillations d'une lingotière de coulée continue s'effectue généralement a partir d'un système à excentrique, par l'intermédiaire de bielles et de leviers. Le guidage de la lingotière est assuré, soit par un jeu de leviers, comprenant le ou les leviers de commande, soit par des galets ou des glissières coopérant avec des surfaces de guidage prévues sur le support de la lingotière. La tendance actuelle est d'augmenter les fréquences d'oscillations des lingotières. Or les dispositifs connus ne permettent pas de faire osciller la lingotière à des fréquences nettement supérieures à celles habituellement utilisées jusqu'ici, de l'ordre de 100 à 150 oscillations par minute, à cause de leur inertie et des jeux inévitables qui, à fréquence élevée, sont à l'origine de chocs bruyants et préjudiciables à la tenue mécanique des organes de commande. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif permettant de faire osciller la lingotière à des fre'- quences élevées, pouvant atteindre 400 oscillations par mi- nute, en réduisant au minimum le nombre d'organes de la chai- ne cinématique entre les excentriques de commande et la lingotière et en utilisant les mêmes organes pour la commande et le guidage des oscillations. Le dispositif objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par une première bielle montée sur un premier excentrique qui est porté par un châssis fixe et dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de la lingotière1 si celle-ci est droite, ou à la direction de la tangente à cet axe en un point situé au voisinage de la sortie de la lingotière, si celle-ci est courbe, et parallèle au plan vertical contenant l'axe de la lingotière,et par une seconde bielle montée sur un second excentrique également porté par ledit châssis et dont l'axe est horizontal et perpendiculaire à l'axe du premier excentrique, le montage de chaque bielle sur l'excentrique respectif et sur la lingotière ou son support étant conçu pour empêcher tout mouvement de la bielle par rapport au dit châssis et à la lingotière dans une direction parallèle à l'axe de l'excentrique elles les excentriques sont solidaires d'arbres qui sont accouplés de façon à assurer l'entraînement en synchronisme des deux excentriques Dans le paragraphe qui précède et dans la description et les revendications qui suivent, on appelle axe de la lingotière le lieu géométrique des centres des sections droites de la cavité de la lingotière. La position des points d'articulation des bielles sur la lingotière ou son support et, par conséquent, la disposition des arbres à excentrique et des bielles sont choisies en fonction de la forme et des dimensions de la lingotière pour réduire les contraintes mécaniques de la lingotière ou son support et/ou pour faciliter l'accès à la lingotière. Les bielles peuvent être disposées sur deux cô- tés opposés de la lingotière ou sur un même côté. Dans certains cas, il peut être avantageux, pour réduire les contraintes mécaniques dans la lingotière ou son support, de dédoubler une ou les deux bielles, c'est-à-dire de remplacer l'une des bielles ou chacune d'elles par deux bielles montées sur deux excentriques dont les axes sont parallèles. Si ces deux bielles sont disposées à faible distance l'une de l'autre, les arbres à excentrique sur lesquels elles sont montées peuvent être alignés. Mais si elles sont relativement éloignées l'une de l'autre, comme cela peut être le cas pour des lingotières à brames qui ont des dimensions importantes, ces bielles doivent être montées sur des arbres à excentriques dont les axes sont parallèles et qui admettent comme plan médian un même plan perpendiculaire à ces axes.Cette disposition évite de soumettre le support de la lingotière et l'ensemble du mécanisme de commande des oscillations à des contraintes excessives lorsque le support se dilate. Dans le cas d'une installation de coulée courbe, il peut être intéressant de superposer au mouvement rectiligne imposé par le premier ensemble bielle-excentrique un mouvement de basculement autour de l'axe d'articulation liant la première bielle à la lingotière ou à son support. Cela peut être réalisé très simplement en adoptant des ex centricités différentes pour les deux excentriques, l'ex- centrique situé le plus près du centre de courbure de l'installation ayant une excentricité A plus faible que celle B de l'excentrique le plus éloigné,et en liant la lingotière ou son support à la première bielle par un joint universel articulation à rotule, à cardan, etc D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemplesnon limitatifs,trois modes de réalisation de l'invention, et sur lesquels La figure 1 est une vue en élévation de la partie supérieure d'une machine de coulée continue courbe comportant un dispositif de commande et de guidage des oscillations de la lingotière réalisé conformément à l'invention La figure 2 est une coupe suivant l'axe 2-2 de la figure 1 La figure 3 est une coupe suivant l'axe 3-3 de la figure 1 La figure 4 est une coupe suivant l'axe 4-4 de la figure 1 La figure 5 est une vue analogue à la figure 2 illustrant une variante de réalisation ; La figure 6 est une vue en élévation de la partie supérieure d'une machine de coulée continue courbe pour la production de brames équipée d'un dispositif de commande et de guidage des oscillations de la lingotière réalisé conformément à l'invention ; et La figure 7 est une coupe suivant l'axe 7-7 de la figure 6. L'installation représentée sur les figures 1 et 2 est destinée à la production de billettes ou de blooms. Elle comporte une lingotière 10 fixée sur une table d'oscillation 12. La cavité de la lingotière est courbe et un corset de rouleaux 14 montés sur un châssis ou une charpente 16 prolongent cette cavité pour soutenir et guider le produit coulé à sa sortie de la lingotière. La table 12 est supportée par une bielle directrice 18 et une bielle d'équilibrage 20 montées sur des excentriques 22 et 24 (figures 3 et 4). La bielle 18 impose à la lingotière d'osciller suivant une direction perpendiculaire à l'axe de I'excentrique 22. La bielle 20 maintient la table 12 en équilibre stable tout en autorisant ses oscillations. Ces excentriques sont solidaires d'arbres 26 et 28 montés sur des paliers 30 et 32 fixés sur le châssis 16. L'axe X-X' de l'arbre 26 est situé dans le plan contenant l'axe de la lingotière et est perpendiculaire à la tangente TT' à cet axe en un point 0 qui est situé dans le plan de sortie de la lingotière, lorsque celle-ci est en position médiane. L'axe de l'excentrique 22, qui est parallèle à l'axe X-X', est parallèle à ce plan et perpendiculaire à la tangente TT'. L'axe Y-Y' de l'arbre 28 et celui de l'excentrique 24 sont horizontaux et perpendiculaires aux axes de l'arbre 26 et de l'excentrique 22. La tête de la bielle 18 liée à la table 12 par une articulation à cardan 34 et la tête de la bielle 20 est articulée sur la table au moyen d'un arbre 36 dont l'axe est parallèle à l'axe Y-Y' de l'arbre 28. Les arbres 26 et 28 sont accouplés au moyen d'allonges 38 et de boîtes à engrenages coniques 40 à un groupe moteur 42 de façon que les excentriques 22 et 24 soient entraînés à la même vitesse et en synchronisme. L'excentricité de l'excentrique 24 est légèrement plus petite que celle de l'excentrique 22 de sorte que le mouvement de va-et-vient rectiligne, suivant une direction paral lèle à la tangente TT', qui est imposé par la bielle 18, s'accompagne d'un basculement autour de l'axe 36. Ces mouvements combinés permettent de déplacer la lingotière suivant une trajectoire qui, compte tenu de la faible amplitude des oscillations, est très peu différente de la trajectoire courbe be théorique, au moins à la sortie de la lingotière où il est très important de respecter la courbure théorique. Dans le mode de réalisation de la figure 5, la bielle d'équilibrage a été dédoublée et les positions des bielles directrice et d'équilibrage par rapport à la lingotière ont été inversées. Les bielles d'équilibrages 20' et 20" sont disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie Z-Z' de la machine et montées sur des arbres à excentrique 28' et 28", identiques et alignés suivant l'axe Y-Y'. Les arbres 28' et 28" ainsi que l'arbre à excentrique 26 sur lequel est montée la bielle directrice 18 sont accouplés aux trois sorties d'une boîte d'engrenages coniques 44 qui est fixée sur le châssis de la machine1 entre les paliers des arbres à excentrique 26, 28' et 28". L'entrée de la boîte à engrenages 44 est accouplée à un groupe moto-réducteur 46. Dans cette installation, la bielle 18 est plus près de la lingotière 10 que les bielles 20' et 20'! et, par conséquent, I'excentricité de l'excentrique sur lequel elle est montée est plus petite que celle des excentriques actionnant les bielles 20' et 20". Dans l'installation représentée sur les figures 6 et 7, qui est destiné à la production de brames de grande largeur on a réalisé un support en trois points de la table d'oscillation 12 en dédoublant la bielle directrice. Dans cette installation, la table 12, qui a été représentée en traits mixtes sur la figure 6 car elle n'apparaît pas normalement sur cette coupe, a la forme d'un cadre rectangulaire et les deux bielles directrices 18' et 18" ont été placées sur les petits côtés de la table, près du grand côté intérieur, c'està-dire, celui qui est le plus près du centre de courbure de la cavité de la lingotière 10. Les axes Xl-X'l et X2-X'2 des deux arbres à excentrique sur lesquels sont montées les bielles 18' et 18" sont parallèles et les deux excentriques ainsi que les bielles admettent un même plan perpendiculaire à ces axes comme plan médian. La bielle d'équilibrage 20 est placée sur l'autre grand côté de la table 12, au milieu de celui-ci. Comme dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, les axes Xl-X'l et X2-X' des arbres a excentrique portant les bielles 18' et 18" sont perpendiculaires à la direction de la tangente TT' à l'axe de la lingotière en un point 0 qui est situé dans le plan de sortie de la lingotière lorsque celle-ci est dans sa position médiane ; ces axes sont, par ailleurs, parallèles au plan vertical contenant l'axe de la lingotière et situés de part et d'autre de celui-ci. La tête des bielles 18' et 18" est liée à la table 12 par une articulation à la cardan 34', 34". L'axe Y-Y' de l'arbre à excentrique portant la bielle 20 est horizontal et perpendiculaire aux axes X1-X' l et X2 X 2. La tête de la bielle 20 est aussi liée à la table 12 par une articulation à la cardan 48 pour éviter de soumettre la bielle et l'arbre à excentrique à des contraintes excessives en cas de déformation de la table 12. Dans une installation de ce type, la bielle d'équilibrage pourrait aussi être dédoublée ; on aurait alors deux bielles disposées sur les grands côtés de la table, en leur milieu, et montées sur deux arbres à excentrique dont les axes parallèles seraient perpendiculaires au plan vertical contenant l'axe de la lingotière. Tous les arbres à excentrique sont accouplés au moyen d'allonges 38 et de boîtes d'engrenages coniques et entraînés en synchronisme par un ou deux groupes moteurs, tels que 42. La description ci-dessus ne se réfère qu'a des installations avec lingotière courbe. Dans le cas d'application de l'invention à des installations à lingotière droite, c'est-à-dire dont l'axe est rectiligne, l'axe de l'excentri- que sur lequel est montée la bie directrice est perpendiculaire à l'axe de la lingotière et,si celui-ci est incliné, parallèle au plan vertical contenant cet axe. Dans ce cas, les excentricités des excentriques actionnant les bielles directrice et d'équilibrage sont égales et le joint universel reliant la tête de la bielle directrice à la lingotière ou à son support peut être remplacé par un arbre dont l'axe est parallèle à celui de l'excentrique actionnant cette bielle. De nombreuses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits par l'emploi de moyens techni ques équivalents et il doit être entendu que toutes ces modifications entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande et de guidage des oscillations d'une lingotière de coulée continue comprenant plusieurs bielles montées sur des excentriques, qui sont portés par un châssis fixe, et liées par des articulations à la lingotière ou à son support, caractérisé en ce qu'il est constitué par une première bielle (18) montée sur un premier excentrique (22) dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de la lingotière ou à la direction de la tangente à cet axe en un point situé au voisinage de la sortie de la lingotière et parallèle au plan vertical contenant l'axe de la lingotière, et par une seconde bielle (20) montée sur un second excentrique (24) dont l'axe est horizontal et perpendiculaire à l'axe du premier excentrique, et en ce que le montage de chaque bielle sur l'excentrique respectif et sur la lingotière (10) ou son support (i2) est conçu pour interdire tout mouvement de la bielle par rapport au dit châssis (16) et à la lingotière dans une direction parallèle à l'axe du dit excentrique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux bielles sont disposées sur deux côtés opposés de la lingotière. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux bielles sont disposées sur un même côté de la lingotière. 4. Dispositif selon la revendication i, 2 ou 3, caractérisé en ce que la tête de la seconde bielle (20) est articulée sur la lingotière (10) ou son support (12) au moyen d'un arbre (36) dont l'axe est parallèle à l'axe (Y-Y') de l'ex- centrique (24) sur lequel la bielle est montée. 5. Dispositif selon la revendication 4, pour la commande et le guidage des oscillations d'une lingotière droite1 ca ractérisé en ce que la tête de la première bielle est égaiement articulée sur la lingotière ou son support au moyen d'un arbre dont l'axe est parallèle à l'axe de l'excentrique sur lequel la première bielle est montée. 6. Dispositif selon la revendication 4 pour la commande et le guidage des oscillations d'une lingotière courbe, ca ractérisé en ce que les deux excentriques, qui sont entrai- nés en synchronisme, ont des excentricités différentes et la tête de la première bielle (18) est liée à la lingotière par un joint universel (34). 7. Dispositif selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la seconde bielle est dédoublée, les deux bielles (20', 20") remplaçant la bielle unique étant montées sur deux arbres à excentrique (28', 28") alignés suivant un même axe et axialement espacés l'un de l'autre, et ces deux arbres ainsi que l'arbre à excentrique (26) sur lequel est montée la première bielle (18) sont accouplés aux sorties d'une même boîte d'engrenages coniques (44) placée entre les dits arbres. 8. Dispositif selon la revendication i pour la commande et le guidage des oscillations d'une lingotière à brames fixée sur un support constitué par un cadre rectangulaire1 caractérisé en ce que la première bielle est dédoublée et les deux bielles (18', 18") remplaçant la bielle unique sont disposées sur les deux petits côtés du dit support (12) de telle sorte qu'elles admettent comme plan médian un même plan perpendiculaire aux axes (x1-x'1 s X2-X'2) des excentriques respectifs qui sont parallèles aux petits côtés du support, et la seconde bielle (20) est disposée sur un des grands côtés du support (12), en son milieu, l'axe de ltexcentrique sur lequel cette seconde bielle est montée étant parallèle au grand côté du support. 9. Dispositif selon la revendication 8, pour la commande et le guidage des oscillations d'une lingotière courbe, caractérisé en ce que les excentriques des premières bielles (18', 18"), d'une part, et de la seconde bielle (20), d'autre part, ont des excentricités différentes et la tête des premières bielles (18', 18") est liée au support (12) par un joint univer sel. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tête de la seconde bielle (20) est liée au support (12) par un joint universel.