Brevet FR2549404A1 — publié le 19850125

La présente invention concerne un dispositif pour enlever la crasse de la surface de métaux fondus qui se trouvent de préférence dans des moules, lingotières ou coquilles se déplaçant dans une installation à bande transporteuse sans fin d'une machine à couler les lingots ou gueuses, le dispositif comportant au moins une cuiller qu'un organe moteur peut plonger sous la surface du métal et qui enlève la crasse des moules ou coquilles. On sait produire des barres de métal, par exemple 10 des barres d'aluminium, en versant le métal fondu dans des lingotières ou coquilles, les barres de métal coulées dans les coquilles étant appelées gueuses ou lingots Pour leur production rationnelle, plusieurs coquilles se déplaçent sur une bande transporteuse sans fin en traversant ce que 15 l'on appelle une machine à couler des lingots. Un problème important consiste alors à enlever complètement de la surface du métal, à la cadence de la machine à couler, la crasse qui surnage à la surface du métal fondu et qui consiste en un mélange de métal, d'oxydes de 20 métal, de scories et de matières analogues, et à enlever et transporter la crasse retirée des coquilles correspondantes. Dans de nombreux cas, l'enlèvement de la crasse de la surface du métal liquide et le déplacement de la crasse, 25 ainsi enlevée, de la coquille dans une benne à déchets, sont encore effectués à la main par le fondeur A cet effet, le fondeur traîne une cuiller dans la coquille et il écrème ensuite, par un mouvement de retournement ou de rotation, la crasse enlevée pour déverser ensuite cette crasse au 30 rebord de la benne à crasse. Pour automatiser ce processus, il a déjà été proposé qu'un robot simule et exécute exactement ces mouvements, ce qui entraîne cependant des frais relativement élevés de fabrication. La proposition tendant à faire tout d'abord passer mécaniquement la crasse dans une cuiller et, après le retrait de la coquille, à enlever à nouveau à l'aide d'une racle la crasse de la cuiller n'est pas moins onéreuse et, en outre, elle est moins fiable. Les cuillers, qui sont en règle général perforées, se bouchent alors rapidement ce qui exige de les nettoyer très fréquemment. La présente invention a donc pour objet de fournir un dispositif pour enlever la crasse de la surface de métaux fondus de la nature précitée, dispositif qui, en évitant les inconvénients de l'état cité de la technique et en con10 servant le dépôt avantageux de la cuiller sur le rebord d'une benne, permet une conception et une réalisation très simples et de fonctionnement fiable. On y parvient selon l'invention tout d'abord en faisant coopérer la cuiller, quand elle est immergée, avec un organe d'enlèvement pouvant également être plongé dans le métal fondu contenu dans la coquille, organe qu'un dispositif d'actionnement peut déplacer vers la cuiller pour pousser la crasse vers la cuiller et, en outre, en rendant la cuiller mobile autour d'un axe de rotation dans un plan 20 vertical pour tourner sous l'effet d'un autre organe moteur pour rejeter de la coquille la crasse prélevée. Ainsi qu'on peut maintenant le voir tout simplement, ces mesures permettent une réalisation relativement simple du dispositif, qui n'effectue essentiellement que des mouve25 ments linéaires nécessaires et un mouvement de pivotement ou rotation pour l'ensemble des étapes successives destinées à retirer la crasse et à soulever et déposer avantageusement la crasse rassemblée. Ces mesures permettent une forme très simple de réa30 lisation,du fait que la cuiller et l'organe d'enlèvement sont supportés ensemble sur le piston élévateur d'un vérin pneumatique ou hydraulique, ce qui en permet un mouvement vertical commun. Pour le mouvement horizontal relatif de la cuiller et de l'organe d'enlèvement en vue d'enlever et de soulever la crasse de la cuiller, il est en outre avantageux que l'organe d'enlèvement se trouve à l'extrémité libre du piston d'un vérin hydraulique ou pneumatique,qui s'étend horizontalement en étant supporté par un piston élévateur et, en outre, que la cuiller soit fixée par son axe de rotation à l'extrémité libre d'une console assujettie au piston élévateur. On obtient en outre une conception très simple et de fonctionnement sûr lorsque les organes moteurs destinés à faire tourner la cuiller comprennent un système pneumatique ou hydraulique qui agit par l'intermédiaire d'une crémaillère 10 sur l'axe de rotation de la cuiller Un récipient de collecte de la crasse retirée et transportée peut en outre être supporté, dans la zone de pivotement de la cuiller, sur le bâti de la machine, un rebord du récipient pouvant constituer une butée de limitation du déplacement de la cuiller 15 dans son basculement à la position de décharge. On obtient ainsi un grand effet de choc sur la cuiller et, donc, un déversement sûr et complet, par la cuiller, de la crasse qu'elle contenait. Pour que le dispositif selon l'invention puisse temporairement suivre les coquilles en déplacement, il est avantageux que le vérin ou système piston-cylindre portant la cuiller et l'organe d'enlèvement repose sur un coulisseau qui, pouvant être relié aux barres des glissières parallèles au trajet de coulissement des coquilles de la machine à couler des lingots, repose sur le dispositif à bande transporteuse mobile sans fin Ainsi, pour une commande simplifiée de l'ensemble du dispositif, une autre forme de réalisation peut prévoir qu'après chaque enlèvement et déversement de la crasse de la coquille correspondante, un vérin hydrauli30 que ou pneumatique provoque le retrait temporaire du dispositif monté sur le coulisseau. La conception très simple, robuste et de fonctionnement fiable, décrite ci-dessus, du dispositif selon l'invention pour retirer la crasse de la surface de métaux fondus 35 permet en outre l'agencement d'un dispositif multiple, le coulisseau pouvant à cet effet porter à chaque fois au moins deux systèmes cuiller/organe d'enlèvement travaillant en synchronisme pour enlever simultanément la crasse de deux moules ou coquilles voisins. Si le métal liquide se trouvant dans les coquilles est de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, on empêche puissamment un collage de la cuiller et de l'organe d'enlèvement en réalisant la cuiller sous forme d'une tôle d'acier perforée et comportant un revêtement et l'organe d'enlèvement en une pièce façonnée en une matière céramique. Une forme de réalisation du dispositif objet de l'in10 vention sera décrite plus en détail ci-après, à titre d'exemple illustratif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue latérale schématique du dispositif de l'invention pour retirer la crasse de la sur15 face de métaux fondus, dans une machine à couler des gueuses ou lingots; la figure 2 est une vue avant partielle, et fragmentaire seulement, destinée à illustrer un dispositif selon l'invention utilisé en agencement double; et les figures 3 à 10 montrent le dispositif selon l'invention, représenté sur les figures 1 et 2, et elles sont destinées à illustrer différentes phases de fonctionnement de ce dispositif. On peut voir tout d'abord sur les figures 1 et 2, 25 ce que l'on peut appeler une machine à couler des gueuses ou des lingots et qui est représentée ici par des coquilles 1 se déplaçant, de façon en règle générale continue, sur une installation 2 à bande sans fin de transport qui s'appuie sur un bâti 3 de machine De façon connue, et qu'il n'y a pas lieu de décrire ici plus en détail, les coquilles mobiles 1 jouent le rôle de moules pour la coulée de barres en métal, et l'on peut considérer que l'invention peut s'appliquer notamment à la coulée de l'aluminium ou d'alliages d'aluminium. Pour enlever des coquilles mobiles 1, pendant leur période de fonctionnement, la crasse 6 qui surnage à la surface du métal fondu se trouvant dans ces coquilles 1, un dispositif pour enlever la crasse est supporté temporairement par le bâti 3 et peut se déplacer avec les coquilles puis revenir en arrière, comme explicité plus en détail dans ce qui suit. Le dispositif cité comporte un agencement double de cuillers 20 (figure 2) pour pouvoir enlever simultanément la crasse de deux coquilles voisines Bien entendu, on peut prévoir aussi bien des agencements triples ou multiples, ou bien, également, un agencement simple. Chaque cuiller 20 peut, d'une façon qui sera décrite plus en détail ciaprès, plonger sous la surface du métal liquide dans la coquille 1 correspondante et elle y coopère chaque fois avec un organe d'enlèvement 30, pouvant également plonger dans le métal fondu de la coquille, la cuiller 20 15 et l'organe 30 étant tout d'abord séparés l'un de l'autre par approximativement la totalité de l'étendue en longueur de la coquille Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 5, l'organe d'enlèvement 30 peut, à l'état immergé, être déplacé en direction de la cuiller 20, ce qui retire entièrement de la surface du liquide la crasse recouvrant cette surface du métal fondu et ce qui repousse cette crasse vers et sur la cuiller 20 qui peut ensuite enlever de la coquille, par un mouvement de soulèvement, la crasse rassemblée (figure 6) Pour le mouvement vertical nécessaire de la cuiller 20 25 et de l'organe d'enlèvement 30, ce ou ces agencements multiples sont fixés ensemble à un piston élévateur 11 d'un vérin 10 pneumatique ou hydraulique L'agencement est alors tel que la cuiller 20 est fixée à l'extrémité libre d'une console horizontale 25 assujettie au piston élévateur 11, cependant que l'organe d'enlèvement 30 se trouve à l'extrémité libre du piston 32 d'un vérin hydraulique ou pneumatique comportant un cylindre 31 et un piston 32, ce vérin s'étendant horizontalement et reposant également sur le piston élévateur 11 Avantageusement, un porte-outils 33 convenable 35 relie l'organe d'enlèvement 30 à l'extrémité libre du piston 32 et permet éventuellement de détacher cet organe. Pour la course temporaire précitée de l'agencement décrit ci-dessus avec la coquille 1 correspondante ou pour le retrait de cet agencement après achèvement de son parcours, le vérin composé d'un cylindre 10 et d'un piston 11, qui portent la cuiller et l'organe 30 d'enlèvement ou des agence5 ments multiples de cuillers et d'organes d'enlèvement, repose sur un coulisseau 13 mobile horizontalement Ce coulisseau 13 s'appuie, par l'intermédiaire de douilles 15 de guidage à l'aide de billes ou de façon analogue, sur des barres de glissières 16 parallèles au trajet de coulissement des coquil10 les 1 de la machine à couler des lingotslet ce coulisseau peut être accouplé, d'une façon qu'il n'est pas nécessaire de décrire plus en détail, à l'aide de dispositifs ou moyens usuels dans la technique de l'accouplement, temporairement à l'installation 2 à bande mobile sans fin de transport. 15 Le retrait du coulisseau 13 s'effectue alors chaque fois après un découplage convenable, par exemple à l'aide d'un autre vérin 14 hydraulique ou pneumatique Ce vérin 14 peut cependant aussi provoquer aussi bien le déplacement du coulisseau 13 en synchronisme avec l'installation 2 à bande de transport que le retrait et le retour du coulisseau Des indicateurs usuels de position peuvent alors surveiller le moment de l'accouplement et du débrayage ou découplement ou les positions finales du coulisseau 13. Une autre caractéristique importante du dispositif 25 de l'invention consiste en la possibilité pour la cuiller ,ou pour chaque cuiller 20,de pivoter dans un plan vertical autour d'un axe 21 de rotation pour jeter la crasse, enlevée et soulevée, en la déversant dans une benne, ou récipient collecteur, 4 Ce collecteur 4 est destiné à recevoir la 30 crasse regroupée et enlevée, et il s'appuie sur le bâti 3 de la machine de coulée dans la zone de pivotement de la ou des cuillers 20 Ce récipient 4 est muni d'un rebord 5 en saillie qui joue le rôle d'une butée de limitation du trajet de pivotement des cuillers 20 qui peuvent heurter ce rebord de manière relativement violente et déverser ainsi complètement la crasse collectée. Pour provoquer le mouvement de pivotement de la ou des cuillers 20, un système ou vérin 22, pneumatique ou hydraulique, agit ici, par exemple par l'intermédiaire d'une crémaillère 23, sur l'axe 21 de rotation de la cuiller correspondante. Avantageusement, tous ces systèmes d'actionnement, ou vérins moteurs, 10,11; 14; 22 et 31, 32 sont commandés, par l'intermédiaire de conduits d'acheminement 10 ', 14 ', 22 ' et 31 ', par une installation commune 7 de soupapes de commande. Si, comme on le suppose ici, la masse fondue se trouvant dans les coquilles 1 consiste en, par exemple, de l'aluminium ou en un alliage d'aluminium, on utilise de préférence les cuillers 20 en tôle d'acier perforée et comportant un revêtement et un ou des organes 30 d'enlève15 ment en une pièce en matière céramique façonnée ou moulée. On peut maintenant décrire plus en détail, en regard des figures 3 à 10, le mode de fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus pour enlever la crasse 6 de la surface du métal fondu se trouvant dans les coquilles 1. Pour cela, on part d'une position initiale selon la figure 2 dans laquelle les cuillers 20 et les organes 30 d'enlèvement se trouvent exactement au-dessus de deux coquilles 1 voisines et le coulisseau 13 (figure 1) est déplacé à la même vitesse que les coquilles mobiles 1 et dans le même sens, comme indiqué par les flèches de direction apparaissant sur la figure 4 Pour y parvenir, on part en règle générale d'une position initiale du coulisseau 13 qui se trouve décalée vers la gauche par rapport à la position des cuillers 20 sur la figure 2 pour obtenir, jusqu'à la position représentée sur la figure 2, un trajet d'accélération destiné à accélérer le coulisseau de sa position de repos jusqu'à la vitesse de déplacement des coquilles. Puis le système ou vérin, composé d'un cylindre 10 35 et d'un piston 11, abaisse les cuillers 20 et les organes d'enlèvement, selon les figures 3 et 4, jusqu'à faire pénétrer les cuillers et les organes d'enlèvement dans le métal liquide des coquilles 1 correspondantes Un déplacement du piston du système ou vérin, composé d'un cylindre 31 et d'un piston 32, et donc de l'organe 30 d'enlèvement, provoque un dégarnissage de la surface du liquide et une poussée de la crasse 6 vers et sur les cuillers 20, comme on le voit nettement sur la figure 5. Tout en maintenant le synchronisme du déplacement du coulisseau 13 avec celui des coquilles 1, on soulève ensuite de nouveau les cuillers 20 et organes 30 d'enlève10 ment pour les écarter de la zone des coquilles 1, comme les figures 6 et 7 le montrent, puis, selon les figures 8 et 9, on déclenche le pivotement des cuillers 20 et l'on provoque le déversement, dans le récipient 4, de la crasse 6 collectée et retirée, cependant que le retrait des organes 15 30 s'effectue simultanément pour les faire revenir à leur position de départ. Puis, selon la figure 10, s'effectue un retour du coulisseau à sa position de départ ainsi qu'un pivotement des cuillers 20 pour les faire revenir à la position dans 20 laquelle elles sont prêtes pour un nouveau processus de nettoyage des coquilles suivantes. On voit donc que la description ci-dessus a présenté un dispositif pour retirer, de manière rationnelle et optimale, la crasse des coquilles mobiles d'une machine à couler des lingots, ce dispositif selon l'invention se caractérisant notamment par une conception très simple, appropriée à la fonderie, robuste et d'un fonctionnement pratiquement sans surveillance et sans difficultés ou pannes. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven30 tion, de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour enlever la crasse de la surface de métaux fondus se trouvant de préférence dans des moules ou coquilles mobiles sur une installation à bande sans fin 5 de transport d'une machine à couler des lingots, dispositif comportant au moins une cuiller qu'un organe moteur peut faire pénétrer sous la surface du métal pour enlever des coquilles la crasse regroupée, dispositif caractérisé en ce que, quand elle est immergée, la cuiller ( 20) coopère 10 avec un organe d'enlèvement ( 30), pouvant également être immergé dans le métal fondu des coquilles ( 1) et qui peut être déplacé, par un dispositif d'actionnement ( 31,32) vers la cuiller ( 20) pour repousser la crasse vers celle-ci et, en outre, en ce que, sous l'effet d'un autre organe moteur 15 ( 22,23), la cuiller ( 20) peut pivoter dans un plan vertical autour d'un axe ( 21) de rotation pour déverser la crasse regroupée et enlevée de la coquille ( 1). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuiller ( 20) et l'organe d'enlèvement ( 30) s'appuient ensemble sur le piston élévateur ( 11) d'un vérin ( 10,11) pneumatique ou hydraulique. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe d'enlèvement ( 30) se trouve à l'extrémité libre du piston ( 32) d'un vérin ( 31,32) hydrauli25 que ou pneumatique qui s'étend horizontalement et repose sur le piston élévateur ( 11). 4 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cuiller ( 20) est fixée par son axe de rotation ( 21) à l'extrémité libre d'une console ( 25) assu30 jettie au piston élévateur ( 11). Dispositif selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les organes moteurs ( 22,23) destinés à faire pivoter la cuiller ( 20) comportent un système pneumatique ou hydraulique ( 22), qui agit par l'intermédiaire d'une 35 crémaillère ( 23) sur l'axe de rotation ( 21) de la cuiller ( 20). 6 Dispositif d'enlèvement de crasse selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'un récipient ( 4) de réception et collecte de la crasse retirée et déversée s'appuie sur le bâti ( 3) de la machine à couler des lingots, dans la zone de pivotement de la cuiller ( 20), et en ce qu'un rebord ( 5) est formé sur le récipient ( 4) pour jouer le rôle d'une butée de limitation du trajet de pivotement de la cuiller ( 20) à sa position de déversement. 7 Dispositif d'enlèvement de crasse selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système ou vérin ( 10,11) 10 portant la cuiller ( 20) et l'organe d'enlèvement ( 30) s'appuie sur un coulisseau ( 13) qui peut être accouplé à l'installation à bande mobile sans fin de transport ( 2) et repose sur des barres de glissières ( 16) parallèles au trajet de coulissement des coquilles de la machine à couler des 15 lingots. 8 Dispositif d'enlèvement de crasse selon la revendication 7, caractérisé en ce que, après chaque enlèvement et déversement de la crasse collectée des coquilles 11) correspondantes, le retrait temporaire de l'ensemble des coulisseaux ( 13) est effectué par un dispositif ( 14) du type vérin hydraulique ou pneumatique. 9 Dispositif d'enlèvement de crasse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le coulisseau ( 13) porte chaque fois au moins deux systèmes 25 cuiller/organe d'enlèvement travaillant en synchronisme pour retirer en même temps la crasse regroupée de deux coquilles voisines. Dispositif d'enlèvement de crasse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que 30 la cuiller ( 20) consiste en une tôle d'acier perforée et comportant un revêtement et en ce que l'organe d'enlèvement ( 30) consiste en une pièce de céramique façonnée ou moulée.