Brevet FR2521811A1 — publié le 19830819

1.- t Ensemble d'avancement d'électrode du type "Solderberg" au moyen d'un organe de serrage à l'aide d'un cylindre pneu- matique ou hydraulique et procéd 6 pour sa mise en oeuvre ". ___X_______ ___ La présente invention est relative à un en- semble et à un procédé pour faire avancer des électrodes qui sont utilisées dans les fours de fusion électro- thermiques En particulier l'ensemble et le procédé pour faire avancer les électrodes conformes à la présente inven- tion, sont prévus pour être utilisés en conjonction avec des électrodes à auto-cuisson telles que les électrodes classiques "SOEDERBERG". Pour l'avancement de telles électrodes, il est nécessaire de disposer de moyens d'avancement dans les- quels la possibilité d'un avancement non contrôlé de l'élec- trode soit éliminée Les moyens d'avancement de l'électro- de doivent en outre, être aussi simples que possible à réaliser et il doit être facile d'accomplir des travaux d'entretien sur ces moyens d'avancement de l'électrode sans arrdter le four En outre, l'incrément d'avancement doit être facile à ajuster et l'intervalle de temps entre chaque cycle d'avancement doit être facile à régler. Dans les systèmes connus pour l'avancement des électrodes, deux anneaux de maintien sont habituelie- ment disposés autour de l'électrode, ces anneaux exerçant des efforts radiaux sur l'électrode Lors de l'avancement de l'électrode, la pression doit être relâchée sur au moins un des anneaux de maintien En conséquence, au moins 50 % 2.- de l'effort de maintien sont perdus Lcrsqu'on fait avan- cer l'électrode par ces moyens d'avancement classiques, la pression du premier des anneaux de maintien est relâchée et ce premier anneau est déplacé verticalement par rapport au second anneau de maintien et par rapport à l'électrode, après quoi la pression sur ce premier anneau de maintien est rétablie La pression sur le second anneau de maintien est alors relâchée et l'électrode est avancée vers le bas en abaissant le premier anneau de maintien Lorsque le mou- vement d'avance est terminé, la pression est rétablie sur le second anneau de maintien. On a découvert qu'un ensemble d'avancement d'électrode de ce type impose des efforts radiaux relative- ment importants à l'enveloppe de l'électrode et à l'électro- de elle-même Ces efforts radiaux importants entraînent le risque d'une déformation nuisible de l'enveloppe de l'élec- trode et donc de cette électrode elle-même La déformation de l'enveloppe de l'électrode entra ne également un risque de relâchement total de l'effort de maintien imposé à l'en- veloppe de l'électrode par les anneaux de maintien. Dans les systèmes connus pour l'avancement des électrodes, les incrémente d'avance varient beaucoup trop pour chaque cycle d'avance En conséquence, ces incré- ments d'avance ne peuvent pas être utilisés comme un para- mètre sor pour la consommation de l'électrode En outre, avec les systèmes connus d'avancement des électrodes, le four doit être couvert pour tout type de travail de main- tenance sur les moyens d'avancement de l'électrode. Conformément à la présente invention, les désavantages et les inconvénients des moyens d'avancement d'électrode précédemment connus ont été évités au moyen d'un ensemble d'avancement d'électrode comportant une plu- ralité d'unités d'avancement d'électrode qui sont symétri- quement disposées autour de la périphérie d'électrode, ces unités d'avancement d'électrode comportant des moyens de 3 - serrage qui imposent une pression susceptible d'être relâ- chée sur des nervures verticales continues qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir de l'enveloppe de l'électrode de façon telle que seuls des efforts tangentiels sont essentiellement imposés à l'électrode Selon une réa- lisation préférée de la présente invention, chaque moyen de serrage est constitué de deux parties essentiellement identiques opposées qui sont disposées de chaque côté de la nervure faisant saillie vers l'extérieur sur l'envelop- pe de l'électrode Les deux moitiés du moyen de serrage pivotent sur un organe central et sont pressées l'une con- tre l'autre au moyen d'un dispositif de pression adéquat. Bn outre, les unités d'avancement d'électrode conformes à la présente invention, comportent des moyens pour relâcher temporairement la pression sur lesmoyensde serrage Les moyens pour relâcher temporairement la pression sur les moyens de serrage, sont, de préférence, disposés sur l'extrémité des moyens de serrage éloignés des nervures et du dispositif de pression. La pression sur les moyens de serrage peut par exemple être imposée par un ou plusieurs ressorts qui sont disposés tangentiellement par rapport à l'électrode. Ces ressorts sont de préférence munis d'un boulon et d'un écrou qui permettent de régler l'effort de serrage L'or- gane central sur lequel pivotent les deux moitiés du moyen de serrage est de préférence le piston d'un cylindre pneu- matique ou hydraulique. Conformément à la présente invention, il est prévu un assemblage d'avancement d'électrode qui assure une avance sûre et contrôlée de l'électrode par rapport au support d'électrode et qui en même temps, contribue complè- tement ou partiellement à l'effort de maintien de l'élec- trode. Le cycle d'avancement de l'électrode confor- me à la présente invention, est le suivant: le cylindre 4.- pneumatique ou hydraulique pour chacune des unités d:avan- cement est ajusté à la même longueur exacte d'avance Cet- te longueur est appelée l'incrément d'avance Les moyens pour relâcher temporairement la pression de serrage pour l'une des unités d'avancement sont activés Le moyen de serrage est alors libre d'être déplacé par rapport à l'électrode Ceci est obtenu par l'activation du cylindre pneumatique ou hydraulique Lorsque le moyen de serrage a été déplacé dans sa position haute, les moyens pour re- licher temporairement la pression de serrage sont désacti- vés et le moyen de serrage exerce à nouveau une pression imposée sur lep nervures Ce cycle est mis en oeuvre pour chaque unité d'avancement d'électrode autour de la périphé- rie de l'électrode avec un retard en temps prédéterminé pour l'activation de chaque unité Cela implique que seule l'unité d'avancement qui est déplacée à un moment donné, ne contribue pas à l'effort de maintien de l'électrode lorsque toutes les unités d'avancement d'électrodes ont été déplacées vers leur position haute et qu'elles appliquent toutes un effort de maintien sur les nervures, les cylin- dres pneumatiques ou hydrauliques pour toutes les unités d'avancement d'électrode sont désactivés en même temps et l'électrode est avancée vers le bas de l'incrément préréglé. l'incrément d'avance peut être facilement et exactement ajusté L'incrément normal d'avance sera de 3 à mm Le temps entre chaque cycle d'avance peut également être réglé L'intervalle de temps entre chaque cycle d'avan- ce peut par exemple être réglé de 10 minutes à environ 4 heures Avec cette possibilité de réglage, l'avance peut être ajustée à la consommation réelle de l'électrode L'en- semble d'avancement d'électrode et le procédé pour avancer l'électrode conformes à la présente invention, donneront exactement le même incrément d'avance pour chaque cycle d'avance et en comptant ces cycles d'avances, il est pos- sible d 'enregistrer à chaque instant la consommation de 5.- l'électrode. Conformément à l'invention, il est prévu une pluralité d'unités d'avancement d'électrodes autour de la périphérie d'électrode Si, par exemple il est prévu six unités d'avancement d'électrode, on perd seulement 17 % de l'effort de maintien lorsque la pression sur le moyen de serrage pour l'une des unités d'avancement d'élec- trode est relâchée Lorsque les unités classiques d'avance- ment d'électrode avec les anneaux de maintien sont utilisées, au moins 50 % de l'effort de maintien seront perdus lors de l'avance de l'électrode En outre, conformément à la présente invention, l'effort appliqué sur les nervures peut être très élevé sans risque de déformation de l'enveloppe de l'électrode du fait que les unités de serrage imposent essentiellement un effort uniquement tangentiel sur l'en- veloppe de l'électrode. Pour les travaux de maintenance sur l'unité d'avance d'électrode, au moins une unité peut être enlevée sans nécessiter de périodes d'arrêt du four et sans aucun risque pour une avance non contr 8 lée de l'électrode puis- que seulement 17 % de l'effort de maintien de l'ensemble d'avance d'électrode sont perdus lorsque l'une des unités d'avance d'électrode est enlevée. En outre, l'ensemble d'avancement d'électrode conforme à la présente invention, peut être utilisé pour des électrodes avec des diamètres très différents Les uni- tés d'avancement sont de faibles dimensions et occupent un volume réduit La hauteur des unités d'avancement conformes à la présente invention, est de l'ordre de 400 mm, tandis que le système classique d'avance a une hauteur de plus de 4000 mm. D'autres particularités et avantages de la présente invention résultent de la description des dessins ci-joints: la figure l est une vue de dessus d'une 6.- électrode avec une enveloppe d'électrode et six unités d'avancement d'électrode l'une des unités d'avancement d'électrode étant représentée en détail, la figure 2 est une élévation verticale de l'une des unités d'avancement d'électrode conforme à la présente invention, la figure 3 est une vue de dessus de l'une des unités d'avancement d'électrode. La figure 1 est une vue de dessus d'une enve- loppe d'électrode 5 avec des nervures verticales continues 6 s'étendant radialement vers l'extérieur de l'enveloppe d'électrode 5 Conformément à la réalisation de la présente invention représentée sur la figure 1, l'enveloppe d'élec- trode comporte six nervures 6 s'étendant vers l'extérieur de l'enveloppe d'électrode 5 A chaque nervure est associée une unité d'avancement d'électrode 1 Ceci implique que, conformément à la réalisation de l'invention représentée sur la figure 1, il est prévu au total six unités 1 d'avance- ment d'électrode Les unités d'avancement d'électrode vont être décrites ci-dessous en relation avec les figures 2 et 3. Les figures 2 et 3 représentent une réalisa- tion préférée de l'unité 1 d'avancement d'électrode confor- me à la présente invention L'unité 1 d'avancement d'élec- trode comporte des moyens d'élévation et d'abaissement 8 et un moyen de serrage 2 Le moyen de serrage 2 est consti- tué de deux unités essentiellement identiques opposées qui pivotent autour d'un organe vertical 3. Le moyen de serrage 2 est prévu pour venir en prise avec les nervures 6 s'étendant vers l'extérieur de l'enveloppe d'électrode Pour presser le moyen de serrage 2 contre les nervures 6, l'unité d'avancement d'électrode 1 est munie d'un dispositif approprié 4 sollicité par un res- sort Le dispositif 4 sollicité par un ressort est consti- tué de préférence d'un ressort hélicoidal ou d'un ressort à 7.- disque ainsi que d'un boulon et d'un écrou 11 Ce disposi- tif 4 sollicité par un ressort est disposé sur le moyen de serrage 2 du même c 8 té de l'organe 3 que les nervures 6. Le dispositif 4 sollicité par un ressort est de préférence ajustable Conformément à la réalisation de la présente invention représentée sur les figures 2 et 3, le disposi- tif 4 sollicité par un ressort peut 8 tre ajusté en serrant ou en desserrant le boulon et l'écrou 11. Le moyen de serrage 2, à son extrémité éloi- gnée des nervures 6 et du dispositif 4 sollicité par un res- sort, est muni de moyens pour relâcher temporairement la pression exercée par le dispositif 4 sollicité par un res- sort Conformément à la réalisation de la présente inven- tion représentée sur les figures 2 et 3, ces moyens pour relâcher temporairement la pression exercée sur les nervu- res, sont un cylindre 7 pneumatique ou hydraulique Le piston 10 de ce cylindre 7 est à son extrémité extérieure, monté sur l'une des deux moitiés du moyen de serrage 4. Lorsque le piston 10 s'enfonce dans le cylindre 7, les deux moitiés du moyen de serrage 4 tournent en sens opposés au- tour de l'organe 3 et ainsi la pression exercée sur la ner- vure 6 par le moyen de serrage 2, est relâchée Puisque le moyen de serrage 2 est libre de tourner autour de l'organe 3, ce moyen de serrage 2 est auto-a Justable par rapport à la nervure 6. Selon une réalisation préférée de la présen- te invention, l'organe 3 est une partie des moyens d'élé- vation et d'abaissement 8 Les moyens d'élévation et d'abais- sement 8 sont constitués de préférence par un cylindre 8 pneumatique ou hydraulique, et l'organe 3 est le piston de ce cylindre 8 Le cylindre 8 est monté sur un châssis 9 qui, à son tour, peut être monté soit sur l'enveloppe sup- port de l'électrode ou bien sur un châssis de suspension (non représenté) En variante, le châssis 9 peut 8 tre monté sur un plancher de four (non représenté). 8.- En position normale, le piston 3 des moyenz d'élévation Pt d'abaissement 8 est dans sa position la plus basse et le moyen de serrage 2 exerce toute sa pr-ez- sion sur la nervure 6 Le cycle d'avancement est le sui- vant S Le cylindre 7 de l'une des unités d'avancement ezt activé et le piston 10 se déplace dans le cylindre La pression sur la nervure exercée par le moyen de serrage 2, est alors relâchée et l'unité d'avancement d'électrode est libre de se déplacer dans la direction verticale Le cylindre d'élévation et d'abaissement 8 est alors activé et le moyen de serrage 2 se déplace vers le haut lorsque le piston 3 se déplace vers l'extérieur du cylindre 8 Lors- que le piston 3 est dans sa position la plus haute, le cy- lindre 7 est désactivé et la pression exercée sur la nervu- re 6 par le moyen de serrage 2 est rétablie Ce cycle est mis en oeuvre pour chaque unité 1 d'avancement d'électrode autour de la périphérie de l'électrode, mais avec un re- tard dans le temps prédéterminé entre les cycles pour cha- que unité 1 d'avancement d'électrode De cette manière, il n'y a qu'une unité d'avancement d'électrode qui à un moment donné, n'exerce pas de pression sur les nervures 6, lorsque toutes les unités d'avancement d'électrode 1 ont été élevées à leur position la plus haute, et qu'elles exercent toutes leur pression sur leurs nervures, les cy- lindres 8 de toutes les unités d'avancement d'électrode sont désactivés au même moment et l'électrode est avancée vers le bas. Bien que la réalisation de la présente inven- tion représentée sur les figures comporte six unités d'avancement d'électrode, il est évident que l'ensemble d'avancement d'électrode conforme à la présente invention, peut avoir au moins deux telles unités et également plus de six unités par exemple huit. 9.- REVENDI C A T I O N S 1. Ensemble d'avancement d'électrode, pour assurer l'avancement d'une électrode dans un four de fusion électro-thermique, cette électrode comportant une enveloppe ( 5) qui présente une pluralité de nervures verticales ( 6) faisant radialement saillie vers l'extérieur à partir de l'enveloppe ( 5), ensemble caractérisé en ce qu'il comporte: a) une pluralité d'unités ( 1) d'avancement d'électrode et disposées autour de la périphérie de l'électrode, b) chacune de ces unités ( 1) d'avancement d'électrode com- porte un moyen de serrage ( 2) prévu pour serrer contre les nervures ( 6) de l'enveloppe ( 5) d'électrode, impo- sant à cette enveloppe d'électrode essentiellement des efforts uniquement tangentiels# c) ces moyens de serrage ( 2) comportent des moyens pour re- làcher temporairement la pression de serrage sur les moyens de serrage, d) ces unités ( 1) d'avancement d'électrode comportent des moyens ( 8) pour déplacer le moyen de serrage ( 2) en di- rection verticale par rapport à l'électrode. 2. Ensemble d'avancement d'électrode selon la direction 1, caractérisé en ce que le moyen de serrage ( 2) est constitué de deux parties séparées, ces deux par- ties pivotant autour d'un organe central ( 3). 3 Ensemble d'avancement d'électrode selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe central ( 3) est le piston d'un premier cylindre ( 8) hydraulique ou pneumatique. 4. Ensemble d'avancement d'électrode selon la revendication 3, caractérisé en ce que ce premier cy- lindre ( 8) hydraulique ou pneumatique est monté sur un châssis de suspension ou sur le bâtiment du four. 5. Ensemble d'avancement d'électrode selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression de serrage exercée par le moyen de serrage ( 2) sur la nervure - ( 6) est imposée par un dispositif ( 4) sollicité par un ressort. 6. Ensemble d'avancement d'électrode se- lon la revendication 5, caractérisé en ce que la pres- sion exercée par ce dispositif ( 4) sollicité par un res- sort peut être ajustée par un moyen de régulation tel que boulon et écrou ( 11). 7. Ensemble d'avancement d'électrode selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pour relâcher temporairement la pression de serrage est un se- cond cylidre ( 7) hydraulique ou pneumatique. 8. Ensemble d'avancement d'électrode selon la revendication 7, caractérisé en ce que ce second cylin- dre ( 7) hydraulique ou pneumatique est disposé par rapport à l'organe central ( 3) de l'autre côté que les nervures ( 6) sur l'enveloppe ( 5) de l'électrode. 9. Ensemble d'avancement d'électrode selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de ser- rage ( 2) est auto-ajustable autour de l'organe central ( 3) et par rapport aux nervures ( 6) sur l'enveloppe ( 5) de 1 ' électrode. 10. Procédé pour la mise en oeuvre d'un en- semble d'avancement d'électrode selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, procédé caractérisé en ce que l'élec- trode est avancée en déplaçant dans un premier temps les moyens de serrage ( 2) des unités ( 1) d'avancement de l'élec- trode selon la direction verticale par rapport à l'électro- de, la pression de serrage de chacun des moyens de serrage ( 2) étant temporairement rel Achée pendant que ces moyens de serrage sont déplacés, après quoi on rétablit la pres- sion de serrage et tous les moyens de serrage ( 2) sont dé- placés en même temps selon la direction verticale et dans le sens opposé au sens du premier mouvement, l'électrode étant alors déplacée selon la direction verticale en même temps que les moyens de serrage ( 2).