Brevet FR2505218A1 — publié le 19821112

Dispositif de suspension et de commande pour une poche de coulée. La présente invention se rapporte à un dispositif de suspension et de commande à parallélogramme articulé pour une poche de coulée, permettant d'imprimer a la poche un mouvement de basculement autour d'un axe sensiblement horizontal passant sensiblement par le bec de coulée de la poche, ainsi que, le cas échéant, un mouvement de translation dans un plan perpendiculaire audit axe de basculement. Lors de la coulée, on cherche à présenter le bec de la poche de coulée au-dessus et au plus près du trou de coulée. En effet, ceci permet de réduire à un minimum le diamètre de l'entonnoir de coulée pour diminuer la mise au mille et pour éviter les phénomène de vortex. De plus, il s'agit de limiter la hauteur de chute du métal à l'air libre pour éviter l'oxydation ainsi que le siphonnage d'air. Pour mécaniser le basculement d'une poche de coulée, il suffit de fixer le bec de la poche sur une charnière. On peut également fixer le corps de la poche sur une pièce coudée pour ramener ainsi l'axe de basculement au voisinage du bec de coulée de la poche. Cependant, cette conception n'est pas toujours utilisable car la charnière ou la pièce coudée peuvent gêner la mise en position du bec de coulée au-dessus du trou de coulée lorsque ce dernier se trouve par exemple placé entre deux obstacles. Un autre problème que l'on rencontre avec ces commandes de basculement de poches de coulée réside dans leur encombrement important, ce qui exige des orifices de grandes dimensions dans un couvercle de creuset ou de four pour permettre la descente de la poche et de sa commande dans le creuset ou le four, en vue du remplissage de la poche. Or, cet orifice de descente de grandes dimensions entraîne des déperditions de chaleur importantes. On connaît également déjà un dispositif de suspension et de commande à parallélogramme articulé pour une poche de coulée. Ce dispositif comprend un premier parallélogramme articulé, commandé par un premier vérin articule, pour le basculement de la poche, et un second parallélogramme articulé, commandé par un second vérin articulé, pour la translation de la poche entre sa position de remplissage et sa position de coulée. Ce dispositif connu est de structure compliquée et encombrante, ce qui limite son utilisation à l'alimentation en métal en fusion des moules mobiles d'une chaîne automatique de fonderie. La présente invention a pour objet un dispositif de suspension et de commande à parallélogramme articulé pour une poche de coulée, permettant d'imprimer à la poche un mouvement de basculement autour d'un axe sensiblement horizontal passant sensiblement par le bec de coulée de la poche, ce dispositif étant de structure simple et peu encombrante et pouvant être utilisé même lorsque le trou de coulée est difficilement accessible. L'invention a également pour objet un dispositif de suspension et de commande à parallélogramme articulé permettant d'imprimer à la poche de coulée, non seulement un mouvement de basculement autour d'un axe sensiblement horizontal passant sensiblement par le bec de coulée de la poche, mais également un mouvement de translation dans un plan perpendiculaire audit axe de basculement. Dans le dispositif de suspension et de commande conforme à l'invention à parallélogramme articulé, deux axes d'articulation du parallélogramme articulé sont solidaires de la poche de coulée. Ces deux axes définissent deux sommets d'un premier triangle dont le troisième sommet est défini par l'axe de basculement de la poche. Les deux autres axes d'articulation du parallélogramme articulé sont constitués par les axes de rotation d'une première et d'une seconde roues dentées de même diamètre, montées libres en rotation sur une platine et chacune solidaire en rotation d'une extrémité d'une des bielles du parallélogramme. L'autre extrémité de chaque bielle est articulée sur l'un desdits deux axes d'articulation solidaires de la poche.Ladite platine est montée sur un support de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe définissant un sommet d'un second triangle qui est identique audit premier triangle et dont les deux autres sommets sont définis par les axes de rotation desdites première et seconde roues dentées. Une troisième roue dentée de même diamètre que lesdites première et seconde roues dentées et ayant son axe confondu avec l'axe de pivotement de la platine est montée libre en rotation sur cette platine en étant immobilisée en rotation par rapport au support. Lesdites trois roues dentées sont couplées entre elles par un moyen de transmission de manière à tourner dans le même sens. Un moyen d'entraînement est prévu entre la platine et le support pour faire pivoter la platine par rapport au support. Le pivotement de la platine par rapport au support entraîne ainsi un pivotement correspondant de la poche autour d'un axe virtuel passant sensiblement par le bec de coulée de la poche. Ce mouvement de basculement de la poche peut non seulement se faire vers l'avant pour le remplissage du moule, mais également vers l'arrière pour le remplissage de la poche en métal en fusion et le dosage. Un retournement complet de la poche est également possible, en vue du nettoyage. La longueur du parallélogramme articulé, c'est-à-dire des bielles de ce parallélogramme, peut être choisie de manière qu'en vue du remplissage de la poche en métal en fusion, à travers l'orifice du couvercle d'un creuset ou d'un four, seule la poche, et le parallélogramme orienté de façon sensiblement verticale, n'aient à traverser cet orifice du couvercle, ce qui permet de réduire la taille de cet orifice. La platine plus encombrante peut par contre rester au-dessus du couvercle. Le moyen de transmission couplant les trois roues dentées de la platine peut être constitué par une quatrième roue dentée simultanément en prise avec chacune des trois roues dentées. Suivant une variante, ce moyen de transmission peut également etre constitué par une chaîne sans fin, par exemple une chaîne à rouleaux circonscrivant les trois roues dentées. Le pivotement de la platine par rapport au support, qui entrain le pivotement correspondant des deux bielles du parallélogramme par rapport à la platine, peut être assuré, à partir d'un élément moteur quelconque, par l'intermédiaire d'une chaîne sans fin en prise avec un pignon solidaire en rotation de la platine et coaxial à la troisième roue dentée solidaire en rotation du support. Il est également possible de commander ce pivotement de la platine par rapport au support par l'intermédiaire d'une crémaillère en prise avec un pignon solidaire en rotation de la platine et coaxial à la troisième roue dentée solidaire en rotation du support. Pour permettre également un mouvement de translation de la poche de coulée, notamment entre ses positions de remplissage et de coulée, dans un plan perpendiculaire à l'axe de basculement de la poche, la troisième roue dentée est réglable dans sa position angulaire par rapport au support. Cette modification du calage angulaire de la troisième roue par rapport au support permet de régler le positionnement du bec de coulée dans un plan perpendiculaire à l'axe de basculement, sans faire varier la position angulaire de la poche autour de l'axe de basculement. Cette modification du calage angulaire peut se faire par exemple à distance et de façon progressive,'au moyen d'une crémaillère commandée par un vérin ou un moteur pas à pas et agissant sur un pignon ou un secteur denté solidaire en rotation de la troisième roue dentée de la platine. Cette modification du calage angulaire peut également se faire manuellement, par exemple à l'aide d'une manette solidaire en rotation de la troisième roue dentée et munie d'un moyen de verrouillage et d'indexage sur le support. En se référant à la figure unique schématique du dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif du dispositif de suspension et de commande conforme à l'invention. Une poche de coulée l qui doit pouvoir basculer autour d'un axe 2 horizontal passant par l'extrémité du bec de coulée de la poche est suspendue à un parallélogramme articulé 3. Le parallélogramme 3 comporte deux axes d'articulation 4 et 5 solidaires de la poche 1. L'axe 4 se trouve à la hauteur du bord supérieur de la poche 2 et l'axe 5 est situé verticalement au-dessus de l'axe 4, sur une partie 6 solidaire de la poche I et prolongeant cette dernière vers le haut. Une extrémité d'une première bielle 7 du parallélogramme 3 est articulée sur l'axe 4 solidaire de la poche 1. De façon correspondante, une extrémité d'une seconde bielle 8 du paral lélogramme 3 est articulée sur l'axe 5 solidaire de la poche 1. L'extrémité opposée de la bielle 7 est solidaire d'une roue dentée 9 à laquelle elle est fixée suivant un diamètre. L'extrémité opposée de l'autre bielle 8 est de son coté solidaire d'une roue dentée 10 à laquelle elle est fixée suivant un diamètre. Les deux roues dentées 9 et 10 présentent le même diamètre et sont montées libres en rotation sur une platine 11 de manière que la distance séparant leurs axes 12 et 13 soit égale à la distance séparant les deux axes d'articulation 4 et 5 solidaires de la poche 1. La platine 11 est montée sur un support 14 de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe 15. La position de l'axe de pivotement 15 par rapport aux axes 12 et 13 des deux roues dentées 9 et 10 est identique à la position de l'axe de basculement 2 de la poche 1 par rapport aux deux axes d'articulation 4 et 5 solidaires de la poche 1. Une roue dentée 16 ayant le même diamètre que les deux roues dentées 9 et 10 et ayant son axe confondu avec l'axe 15 est montée libre en rotation sur la platine 11, mais solidaire en rotation du support 14. Les trois roues dentées 9, 10 et 16 sont couples par une roue dentée 17 de diamètre quelconque, engrenant directement avec les trois roues dentées 9, 10 et 16. Un pignon 18 coaxial à la roue dentée 16 est solidaire en rotation de la platine 11. Ce pignon 18 se trouve en prise avec une channe sans fin 19 susceptible d'être entraînée par un moteur non représenté, monté sur le support 14. Le dispositif de suspension et de basculement de poche tel que décrit ci-dessus et représenté sur le dessin fonctionne comme suit. Pour faire basculer la poche 1, à partir de la position illustrée en trait plein sur la figure, vers l'avant, c'est-àdire vers le haut autour de l'axe 2, en vue du déversement du métal en fusion contenu dans la poche 1 dans un moule, on entrains la chaîne 19 dans le sens de la flèche 20 de sorte que le pignon 18 solidaire de la platine 11 fasse pivoter cette dernière dans le sens de la flèche 21 autour de l'axe 15. La roue dentée 16 étant solidaire en rotation du support 14 fixe, elle effectue une rotation relative dans le sens de la flèche 22 par rapport au mouvement de pivotement de la platine 11. Les deux roues dentées 9 et 10 couplées avec la roue dentée 16 par l'intermédiaire de la roue dentée 17 tournent d'un angle correspondant dans le même sens, selon les flèches 23 et 24.Les deux bielles 7 et 8 étant solidaires en rotation des deux roues dentées 9 et 10, le pivotement de la platine 11 autour de l'axe 15 entrain une déformation du parallélogramme 3 et un pivotement homocinétique de la poche 1 autour de l'axe de basculement 2. Sur la figure, on a représenté en tirets, respectivement en la et îîa, la position de la poche 1 et de la platine 11 après une rotation de 1800, la poche étant complétement retournée, par exemple en vue de son nettoyage. On peut également aisément procéder à un mouvement de basculement inverse de la poche 1 en vue de son remplissage et dosage en métal en fusion. Le dispositif de suspension et de commande tel que représenté et décrit permet, moyennant une très légère modification, également un réglage de la position de la poche perpendiculairement à l'axe de basculement 2, c'est-à-dire un mouvement de translation de la poche dans un plan perpendiculaire à l'axe de basculement 2. A cet effet, il suffit que la roue dentée 16, au lieu d'être rigoureusement solidaire en rotation du support 14, puisse être réglée ou commandée dans sa position angulaire par rapport au support 14. En effet, une telle modification de la position angulaire de la roue dentée 16 par rapport au support 14 provoque, indépendamment de la position angulaire de la platine 11 par rapport au support 14, une rotation des roues 9 et 10 et donc un pivotement des bielles 7 et 8 par rapport à la platine 11, engendrant une translation de la poche 1 dans un plan perpendiculaire à son axe de basculement 2 par rapport à la platine Il, sans modification de la position angulaire de la poche 1.Sur la figure, on a représenté en tiret en lb la position occupée par la poche 1 à la suite d'un décalage angulaire de la roue dentée 16 par rapport au support 14 dans le sens contraire au sens de la flèche 22. Ce réglage ou cette commande de la position angulaire de la roue dentée 16 par rapport au support 14 peut se faire manuellement, par exemple par la prévision d'une manette de réglage solidaire de ladite roue 16 et munie d'un moyen de verrouillage et d'indexage sur le support 14, ou mécaniquement, par exemple au moyen d'une crémaillère montée sur le support 14 et commandée par un vérin ou un moteur pas à pas, cette crémaillère étant en prise avec un pignon ou secteur denté solidaire en rotation de ladite roue dentée 16. Ce mouvement de translation de la poche permet en particulier de faire effectuer à la poche un mouvement d'approche pour amener le bec de coulée au-dessus d'un trou de coulée d'accès difficile, par exemple un trou de coulée situé entre deux obstacles. De plus, en amenant le parallélogramme 3 dans la position verticale dans laquelle les deux bielles 6 et 7 se recouvrent, il est possible de réduire au maximum l'encombrement pour la descente de la poche à travers l'orifice d'un couvercle de creuset ou de four, donc de réduire au maximum la taille de cet orifice et ainsi de diminuer au maximum les déperditions de chaleur par ledit orifice. Bien entendu, le support 14 doit, dans ce cas, être réglable dans le sens de la hauteur. I1 va de soi que de nombreuses modifications et variantes peuvent être apportées, dans le cadre de la présente invention, au dispositif de suspension et de commande tel que décrit ci-dessus et représenté sur le dessin annexe. Ainsi, les trois roues-dentées 9, 10 et 16 peuvent être couplées entre elles par tout autre moyen que-la roue dentée 17, par exemple par une chaîne sans fin à rouleaux circonscrivant les trois roues dentées. La commande de basculement par la chaîne 19 en prise avec le pignon 18 peut également être remplacée, par exemple, par une crémaillère montée sur le support 14 et engrenant avec le pignon 18. Au lieu d'un parallélogramme articulé sur un c6té de la poche, il est possible d'utiliser deux parallélogrammes identiques articulés chacun sur un coté de la poche. La platine 11 se présente, de préférence, sous la forme d'un bottier fermé. Il en est de même pour le support 14 lorsque ce dernier comporte une channe 19 de commande de basculement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension et de commande à parallélogramme articulé pour une poche de coulée, permettant d'imprimer à la poche un mouvement de basculement autour d'un axe sensiblement horizontal passant sensiblement par le bec de coulée de la poche, caractérisé par le fait que deux axes d'articulation (4, 5) du parallélogramme articulé (3) sont solidaires de la poche de coulée (1) et définissent deux sommets d'un premier triangle dont le troisième sommet est défini par l'axe de basculement (2) de la poche, que les deux autres axes d'articulation du parallélogramme sont constitués par les axes de rotation (12, 13) d'une première et d'une seconde roues dentées (9, 10) de même diamètre, montées libres en rotation sur une platine (11) et solidaires chacune d'une extrémité d'une des bielles (7, 8) du parallélogramme, dont l'autre extrémité est articulée sur l'un desdits deux axes d'articulation (4, 5) solidaires de la poche, que ladite platine (11) est montée sur un support (14) de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe (15) définissant un sommet d'un second triangle qui est identique audit premier triangle et dont les deux autres sommets sont définis par les axes de rotation (12, 13) desdites première et seconde roues dentées (9, 10), qu'une troisième roue dentée (16) de même diamètre que lesdites première et seconde roues dentées (9, 10) et ayant son axe confondu avec l'axe de pivotement (15) de la platine (11) est montée libre en rotation sur ladite platine en étant immobilisée en rotation par rapport audit support (14), que lesdites trois roues dentées (9, 10, 16) sont cou plées entre elles par un moyen de transmission (17) de manière à tourner dans le même sens et qu'un moyen d'entraînement (18, 19) est prévu pour faire pivoter ladite platine (11) autour de son axe (15) par rapport au support (14). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen de transmission est constitué par une quatrième roue dentée (17) simultanément en prise directe avec chacune desdites trois roues dentées (9, 10, 16). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen de transmission consiste en une chaîne sans fin circonscrivant lesdites trois roues dentées. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit moyen d'entrat- nement est constitué par une chaîne sans fin (19) commandé par un moteur monté sur le support (14) et actionnant un pignon (18) coaxial à ladite troisième roue dentée (16) et immobilisé en rotation par rapport à la platine (11). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit moyen d'entratnement est constitué par une crémaillère commandée par un moteur monté sur le support (14) et actionnant un pignon coaxial à ladite troisième roue dentée (16) et immobilisé en rotation par rapport à la platine (11). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, permettant en outre d'imprimer à la poche un mouvement de translation dans un plan perpendiculaire à l'axe de basculement de la poche, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un moyen pour régler ou commander la position angulaire de ladite troisième roue dentée (16) par rapport au support (14). 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit moyen comprend une manette solidaire en rotation de ladite troisième roue dentée (16) et des moyens de verrouillage et d'indexation de ladite manette sur ledit support (14). 8.-Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit moyen comprend une crémaillère montée sur ledit support (14) et commandée par un vérin ou un moteur pas à pas, ladite crémaillère étant en prise avec un pignon ou secteur denté solidaire en rotation de ladite troisième roue dentée (16).