Brevet FR2528741A1 — publié le 19831223

APPAREIL DE SERRAGE D'UNE PLAQUE DE FERMETURE SUR UNE FERMETURE A COULISSELIUNORIFICE Dr COULEE SUR UN RESERVOIR CONTENANT UN BAIN DE FUSION La présente invention se rapporte à l'appareil de ser- rage d'une plaque de fermeture, par exemple une plaque à cou- lisse en céramique sur une fermeture à coulisse d'un orifice de coulée d'un réservoir contenant un bain de métal en fusion o la plaque de fermeture peut être fixée sur un cadre porteur par l'effet de moyens de serrage prévus détachables sur le cadre porteur, sur une enveloppe en métal entourant la plaque de fermeture au moins sur son pourtour. Des plaques de fermeture en un matériau réfractaire pour des fermetures à coulisse du bec de coulée de réservoirs contenant un bain de métal en fusion sont jusqu'à maintenant fixées par mortier dans un cadre porteur La fixation par mortier est très longue à la construction et à l'échange des plaques de fermeture Pour un appareil de serrage de la sorte ci- dessus, on sait également par la demande de Brevet DE 28 21 839, fixer la plaque de fermeture, non pas à l'aide de mortier, mais en,4 'entourant d'une enveloppe en tôle et en la fixant à l'aide d'un excentrique desserrable agissant sur l'enveloppe en tôle, sur le cadre porteur L'enveloppe en tôle par exemple emmanchée ou frettée sur la plaque sert au maintien du matériau de la plaque, lorsqu'en fonctionnement des fissures du matériau se présentent en raison des sollici- tations très importantes de changement de température A cau- se de la contraction importante du matériau des plaques de fermeture, par exemple de plaques en Zr O 2, l'emmanchement des enveloppes en tôle ne suffit pas dans tous les cas pour un serrage efficace du matériau de la plaque Il y a un danger, soit que l'enveloppe en tôle ne soit pas suffisamment serrée ou bien que la plaque, en raison d'un emmanchement trop fort de l'enveloppe en tôle, fléchisse, ce qui rend nécessaire une rectification ultérieure des surfaces de fermeture et d'étan- chéité L'appariement d'enveloppes en tôle et de plaques de fermeture adaptées avec précision du point de vue circonfé- rence est trop-long,un usinage de la plaque de fermeture à la bonne mesure est très coûteux. 2 2528741 La présente invention a par conséquent pour objet de configurer un appareil de serrage de la sorte ci-dessus de façon qu'également pour des différences plus importantes de dimensions entre la plaque et l'enveloppe en tôle un serrage simple et sans mortier de la plaque de fermeture et une fixa- tion de la plaque de fermeture et de l'enveloppe sur le cadre porteur, soient possibles sans difficultés de tolérance. Cette tâche est résolue principalement par le fait que la plaque de fermeture présente, sur son pourtour extérieur, au moins un renfoncement dans lequel l'enveloppe peut être enfoncée sous déformation, par les moyens de serrage. Les avantages particuliers de la solution selon l'in- vention résident dans le fait que les tolérances de la plaque et/ou de l'enveloppe pour le serrage de la plaque sont insi- gnifiantes, les forces de serrage sur la plaque de fermeture peuvent être maintenues constantes en évitant des différences de force d'emmanchement également dans le cas d'une contrac- tion différente du matériau de la plaque et la construction et le démontage de la plaque de fermeture ou de l'unité com- posée de la plaque de fermeture et de l'enveloppe en tôle sont très sûres et simples L'enveloppe en tôle peut d'abord être disposée de façon comparativement lâche sur le pourtour de la plaque de fermeture ou bien la plaque de fermeture peut être disposée de façon lâche dans l'enveloppe en métal déjà disposée sur le cadre porteur Par mise en action du moyen de serrage, l'enveloppe est alors enfoncée avec déformation dans le renfoncement ou respectivement les renfoncements de la plaque de fermeture Ainsi, on n'obtient pas seulement une fixation de la plaque de fermeture sur le cadre porteur, mais également en même temps un centrage, donc l'ouverture de pas- sage de la plaque de fermeture prend obligatoirement la bonne position par rapport au cadre porteur Une reprise ultérieure du pourtour de la plaque peut être supprimé Lorsque l'enve- loppe en tôle n'a que la forme d'une bande de serrage entou- rant le pourtour de la plaque, la plaque peut facilement être retournée dans son cadre porteur. Avantageusement, le ou les renfoncements présente(nt) la forme d'une rainure perpendiculaire au plan de la plaque Ainsi, on peut utiliser un seul et unique moyen de serrage pour différentes épaisseurs de plaque. Quand le pourtour externe de la plaque de fermeture présente, pour une fermeture à coulisse linéaire, deux côtés longitudinaux sensiblement parallèles, au moins un renfonce- ment est avantageusement disposé sur l'un des côtés longitu- dinaux, par exemple au milieu de ce côté longitudinal. On peut cependant également prévoir au moins un ren- foncement dans chaque côté longitudinal. Les renfoncements sont de façon utile symétriques à la façon d'un miroir par rapport au plan médian longitudinal vertical de la plaque de fermeture. On obtient une configuration particulièrement simple des moyens de serrage lorsque ceux-ci ont la forme de vis agissant par leur extrémité avant sur l'enveloppe et mainte- nues rotatives sur le cadre porteur. Quand chaque vis a une tête configurée pour la prise d'un outil de rotation, par exemple une clé dynamométrique, un montage assez simple avec réglage précis de la tension de -serrage est rendu possible. Dans le cas o cela est nécessaire, le renfoncement présente, au moins à la partie des rayons d'entrée, un agent anti-friction, par exemple sous la forme d'une feuille de graphite ou d'une fibre céramique Ainsi, est améliorée la transmission de la force des moyens de serrage, par exemple des vis, sur l'enveloppe. Dans le cas o le serrage par la déformation de l'en- veloppe due aux moyens de serrage par exemple des vis, ne suffit pas, on peut introduire entre l'enveloppe et le cadre porteur, au moins une cale d'arrêt. Lorsque le pourtour externe de la plaque de fermeture a, pour une fermeture à coulisse linéaire, deux côtés fron- taux arrondis principalement en forme de demi-cercle, on pré- voit de façon utile à la partie de chaque côté frontal, une cale d'arrêt de forme arrondie correspondante. A la place ou en plus des moyens de serrage ayant la forme de vis, on peut prévoir, dans une autre configuration reposant sur le même principe d'un appareil de serrage, une 4 2528741 enveloppe entourant uniquement le pourtour externe de la plaque de fermeture sous forme d'une étroite bande de serra- ge, et présentant un tendeur pouvant être fixé sur le cadre porteur A l'aide du tendeur, on obtient la tension préalable souhaitée de l'enveloppe ainsi que la fixation de la plaque de fermeture et de l'enveloppe sur le cadre porteur. Le tendeur de serrage peut par exemple présenter des blocs de serrage fixés à chaque extrémité de la bande de ser- rage et pouvant être rapprochés d'une position ouverte à une position tendue pour exercer une force prédéterminée sur la bande de serrage. Dans une configuration particulière de l'invention, les blocs de serrage s'adaptent uniquement à leur position serrée, dans des évidements correspondants du cadre porteur, et cela avantageusement pour complémentarité de forme et/ou de force Ainsi on obtient en même temps une fixation simple et fiable de la plaque de fermeture sur le cadre porteur à la bonne position Dans ce but, les blocs de serrage, par exemple après leur rapprochement à la position tendue, sont avantageusement usinés, par exemple meulés, pour s'adapter aux évidements, sur leurs surfaces externes latérales De cette façon, des différences de dimensions du pourtour de la plaque, conduisant à des interstices de différentes dimen- sions entre les blocs de serrage à leur état serré, peuvent être compensées. Pour une mise en action facile du tendeur, les blocs de serrage d'un tendeur sont reliés l'un à l'autre de façon réglable quant à leur distance réciproque par une vis. Il est cependant particulièrement avantageux que les blocs de serrage, après rapprochement à la position serrée, soient soudés l'un à l'autre Contrairement à l'utilisation de vis, dans ce cas, en effet, les forces de serrage sont mieux appliquées en direction du pourtour car les points d'attaque des forces, contrairement au cas des vis, peuvent se trouver directement sur le pourtour de la plaque. Entre la bande de serrage et le pourtour externe de la plaque de fermeture on peut prévoir, pour la transmission des forces de serrage, un agent anti-friction, par exemple sous la forme d'une feuille de graphite ou de fibres en céramique. 2528741 Des plaques de fermetures à coulisse linéaire ont en règle générale deux côtés frontaux arrondis principalement en forme de demi-cercle et deux côtés longitudinaux principale- ment parallèles Cependant, lorsque selon une autre proposi- tion de l'invention, la bande de serrage repose non seulement sur les côtés frontaux arrondis, mais également sur des côtés longitudinaux ou des sections *des côtés longitudinaux du pourtour externe de la plaque de fermeture, qui ne sont pas parallèles et qui font saillie vers l'extérieur, par exemple en coin les uns par rapport aux autres, l'effet de serrage peut être encore amélioré. Des plaques de fermeture avec une bande de serrage peuvent de plus être serrées en direction longitudinale dans le cadre porteur, par exemple au moyen d'un excentrique, de vis de serrage, d'un coin, d'un compensateur ou analogue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, donnés à titres in- dicatifs mais nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesq Vels la figure 1 montre schématiquement une vue de dessus d'un cadre porteur avec plaque à coulisse d'une fermeture à coulisse linéaire selon une forme de réalisation de l'inven- tion; la figure 2 a montre, en coupe, le cadre porteur et la plaque de fermeture dans la zone d'un moyen de serrage ayant la forme d'une vis; la figure 2 b est une coupe faite suivant la ligne I Ib- I Ib de la figure 2 a; la figure 3 est une vue de dessus d'un cadre porteur avec plaque à coulisse d'une fermeture à coulisse linéaire selon une autre forme de réalisation de l'invention, reposant sur le même principe; et les figures 4 a à 4 c montrent diverses sortes de ten- deurs pour une bande de serrage selon la figure 3. Sur la figure 1 est disposée, sur un cadre porteur 2 prévu pour une fermeture à coulisse linéaire, une plaque à coulisse 1 avec ouverture ll de passage La plaque à coulisse 1 présente, sur ces côtés longitudinaux, à des distances éga- les et symétriquement par rapport au plan longitudinal médian vertical E, deux renfoncements 4 en forme de rainure La pla- que à coulisse 1 est entourée au moins sur son pourtour ex- terne d'une enveloppe 3 en tôle, qui prend d'abord la forme de la ligne en traits mixtes Après mise en place de l'en- semble de la plaque à coulisse 1 et de l'enveloppe 3 dans le cadre porteur 2, des moyens de serrage 5 ayant la forme de vis 18 sont enfoncés dans la zone des renfoncements 4 Le serrage des vis 18 est effectué par exemple au moyen d'une clé dynamométrique qui peut venir en prise sur la tête 10 de forme correspondante des vis 18 Les vis 18 agissent, par leur extrémité avant, lors de leur enfoncement, sur l'enve- loppe 3 L'enveloppe 3 est de cette façon déformée et est ainsi enfoncée partiellement dans les renfoncements 4 Elle prend alors la position finale représentée en trait plein, o la plaque à coulisse est maintenue aussi bien centrée sur le cadre porteur 2 qu'également fixée Car sous la déformation de l'enveloppe 3, celle-ci se tend sur tout le pourtour externe de la plaque à coulisse 1 La force de serrage peut être réglée par le couple appliqué aux vis 18 La plaque à coulisse 1 a, comme cela est habituel dans le cas d'une fer- meture à coulisse linéaire, une configuration allongée avec deux côtés longitudinaux principalement parallèles o sont prévus les renfoncements 4, et deux zones frontales arrondies en forme de demi-cercle Si la fixation de la plaque à cou- lisse 1 avec les moyens de serrage ayant la forme de vis 18 ne suffit pas, on peut insérer, à la partie des côtés frontaux de la plaque à coulisse 1 entre l'enveloppe 3 et le cadre porteur 2, des cales d'arrêt 7 de forme arrondie correspon- dante Pour la diffusion de la force de serrage des vis 18 il peut être utile de prévoir, au moins à la partie des rayons d'entrée des renfoncements 4, un agent anti-friction 6 qui peut avoir la forme d'une feuille en graphite ou de fibres céramiques. Selon l'exemple de réalisation de la figure 3, la plaque à coulisse 1 est entourée exclusivement d'une bande de serrage 14 en deux parties Le serrage de la plaque à coulis se 1 se produit au moyen de deux tendeurs 8 prévus sur les c 8 tés frontaux de la plaque 1 Ces tendeurs présentent à chaque extrémité d'une moitié de bande de serrage, un bloc de serrage 15 ou respectivement 16 Les blocs 15, 16 sont serrés selon la figure 4 a par exemple, par une vis 19 à tête à six pans creux et selon la figure 4 b, par une vis filetée à droite et filetée à gauche 20 qui peut être actionnée par une section hexagonale 21 Dans l'exemple de réalisation du ten- deur 8 selon la figure 4 c, les blocs de serrage 15, 16 sont tendus ensemble dans un dispositif séparé de serrage puis soudés l'un à l'autre Les blocs de serrage 15, 16 s'adap- tent, à état fermé, en raison de la définition des cotes Ll. L 2 et L 3, dans des évidements correspondants 17 du cadre porteur 2 Comme l'interstice entre les deux blocs de serrage 15, 16 dépend, pour une force identique de serrage, des dif- férentes longueurs du pourtour externe de la plaque de ferme- ture 1, les blocs de serrage 15, 16 peuvent avoir également à leur position serrée, des cotes externes différentes, et après le serrage a lieu un usinage des surfaces externes des blocs de serrage 15, 16 comme cela est montré sur les figures 4 a à 4 c en trait mixte, jusqu'à ce que le tendeur 8 s'adapte dans l'évidemment correspondant 17. La forme de réalisation de l'invention selon les figu- res 1 et 2 est appropriée au serrage de plaques dans une acierie et dans la forme de réalisation des figures 3 et 4, l'enveloppe en tôle peut déjà être serrée en place dans l'atelier de fabrication des parties réfractaires. La présente invention n'est pas appropriée uniquement aux coulisses linéaires mais également aux coulisses rotati- ves. 8 2528741 REVENDI CATIONS 1 Appareil de serrage pour une plaque de fermeture, par exemple une plaque à coulisse en céramique, sur une fer- meture à coulisse' pourl'orifice de coulée d'un réservoir contenant un bain de métal de fusion o la plaque de fermetu- re peut être fixée par l'effet de moyens de serrage prévus détachables sur le cadre porteur, sur une enveloppe métalli- que entourant au moins le pourtour de la plaque de fermeture caractérisé en ce que la plaque de fermeture ( 1) présente sur son pourtour externe au moins un renfoncement ( 4) o l'enve- loppe ( 3) peut être enfoncée avec déformation, par les moyens de serrage ( 5). 2 Appareil de serrage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le renfoncement ( 4) a la forme d'une rainure perpendiculaire au plan de la plaque. 3 Appareil de serrage selon l'une quelconque dcs revendications 1 ou 2 o le pourtour externe de la plaque de fermeture pour une fermeture à coulisse linéaire a deux côtés longitudinaux principalement parallèles caractérisé en ce qu'au moins un renfoncement ( 4) est disposé sur l'un des côtés longitudinaux. 4 Appareil de serrage selon la revendication 3 caractérisé en ce que dans chaque côté longitudinal est prévu au moins un renfoncement ( 4). 5 Appareil de serrage selon la revendication 3 caractérisé en ce que les renfoncements ( 4) sont symétriques par rapport au plan longitudinal médian vertical (E) de la plaque de fermeture ( 1). 6 Appareil de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de serrage ( 5) ont la forme de vis agissant, par leur extré- mité avant, sur l'enveloppe ( 3) et qui sont maintenues rota- tives sur le cadre porteur ( 2). 7 Appareil de serrage selon la revendication 6 caractérisé en ce que chaque vis a une tête ( 10) configurée pour la prise d'un outil de rotation, par exemple une clé dynamométrique. 8 Appareil de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le renfoncement ( 4) présente, au moins à la partie de ses rayons d'entrée, un agent anti-friction ( 6) par exemple sous la forme d'une feuille en graphite ou de fibres céramiques. 9 Appareil de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'entre l'enveloppe ( 3) et le cadre porteur ( 2) est introduite au moins une cale d'arrêt ( 7). Appareil de serrage selon la revendication 9 o le pourtour externe de la plaque de fermeture a, pour une fermeture à coulisse linéaire, deux côtés frontaux principa- lement arrondis en forme de demi-cercle caractérisé en ce qu'à la partie de chaque côté frontal est prévue une cale d'arrêt ( 7) de forme arrondie correspondante. 11 Appareil de serrage pour une plaque de fermeture, par exemple une plaque à coulisse en céramique, sur une fer- meture à coulissede l'orifièdecoulée d'un réservoir contenant un bain de métal en fusion o une plaque de fermeture peut être serrée par une enveloppe métallique entourant au moins son pourtour, dans un cadre porteur, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 3) entoure uniquement le pourtour externe de la plaque de fermeture ( 1) sous la forme d'une bande étroite de serrage ( 14) et en ce qu'elle présente au moins un tendeur ( 8) pouvant être fixé sur le cadre porteur. 12 Appareil de serrage selon la revendication 11 caractérisé en ce que le tendeur ( 8) présente deux blocs de serrage ( 15, 16), dont chacun est fixé à une extrémité de la bande de serrage pour exercer une force prédéterminée sur la bande de serrage ( 14), et qui peuvent être rapprochés d'une position ouverte à une position serrée. 13 Appareil de serrage selon la revendication 12, caractérisé en ce que les blocs de serrage ( 15, 16) ne s'adaptent qu'à leur position serrée dans des évidements cor- respondants ( 17) du cadre porteur ( 2), avantageusement par complémentarité de forme et/ou de force. 14 Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 12 ou 13 caractérisé en ce que les blocs de serrage ( 15, 16), par exemple après leur rapprochement à la position 2528741 serrée, sont usinés en particulier sur leurs surfaces exter- nes latérales, par exemple par meulage, pour une adaptation dans les évidements ( 17). Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 12 à 14 caractérisé en ce que les blocs de serrage ( 15, 16) d'un tendeur ( 8) sont reliés à une distance réglable entre eux au moyen d'une vis ( 19, 20). 16 Appareil de serrage selon l'une quelconque des revendications 11 à 15 caractérisé en ce que les blocs de serrage ( 15, 16), après leur rapprochement à la position serrée, sont soudés l'un à l'autre. 17 Appareil de serrage selon l'une quelconque des revendications 11 à 16 caractérisé en ce qu'entre la bande de. serrage ( 14) et le pourtour externe de la plaque de fermeture ( 1) est prévu un agent anti-friction, par exemple sous la forme d'une feuille de graphite ou de fibres en céramiques. 18 Appareil de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes o le pourtour externe de la pla- que de fermeture pour une fermeture à coulisse linéaire a deux côtés frontaux arrondis principalement en forme de demi- cercle caractérisé en ce que la bande de serrage ( 14) est appliquée, outre sur les côtés frontaux arrondis, également sur des côtés longitudinaux non parallèles du pourtour exter- ne de la plaque de fermeture ( 1).