Brevet FR2571283A1 — publié le 19860411

DISPOSITIF POUR CADRE DE FIXATION DE PLAQUES REFRACTAIRES DANS DES FERMETURES A COULISSE POUR RECIPIENTS METALLURGIQUES L'invention concerne un dispositif pour cadre de fixation de plaques réfractaires de fond ou de dessous, ou de plaques réfractaires coulissantes, dans des fermetures à coulisse pour cuves ou récipients métallurgiques. Dans les divers types de fermetures à coulisse, par exemple dans les coulisses linéaires, pivotantes ou tournantes éventuellement munies d'une plaque de dessous fixe (coulisse à trois plaques), de tels cadres métalliques assument toujours la même fonction, et la plaque réfractaire inférieure y est fixée par exemple par scellement au mortier, ce qui implique d'importants travaux de montage et d'ajustement. La démolition de la plaque usée, pour l'enlever du cadre, est également malcommode. On connait par contre, par exemple par la demande de brevet DE 26 20 423, un cadre dans lequel la plaque réfractaire peut être remplacée plus facilement. Celle-ci est introduite "nue", c'est-à-dire sans tôle de revêtement, et immobilisée ou arrêtée sans mortier au moyen de portions du cadre aménagées en mâchoires de serrage, ou encore entre des parties du cadre, autrement dit arrêtée par serrage, afin d'assurer une position inaltérable. Les forces d'immobilisation agissent alors non pas uniformément, mais en fonction du barycentre, sur la surface du pourtour de la plaque, de sorte que, en combinaison avec les sollicitations thermiques survenant au cours de l'utilisation, des contraintes naissent au sein de la plaque et ont une action déformante, notamment génératrice de fissures ou accélératrice de l'ouverture des fissures préexistantes, du fait de l'irrégularité de l'appui périmétrique de la plaque, ce qui impose un remplacement relativement prématuré de la plaque. Des inconvénients analogues apparaissent aussi avec la plaque réfractaire à coulisse selon le modèle d'utilité DE 80 13 40e, laquelle est enserrée entre deux parties d'un cadre de montage amoviblement assemblées l'une à l'autre par des vis, et est placée, en constituant avec ce cadre un module préassemblé, dans un châssis de la fermeture à coulisse et arrêtée dans celui-ci au moyen de goupilles. Pour prévenir la fissuration, on connait une disposition selon laquelle la plaque réfractaire est munie, avant d'être insérée dans le cadre de la fermeture à coulisse, d'un revêtement en tôle au cours d'un montage préalable (brevet AT 371 394). De telles exécutions sont toutefois compliquées à réaliser et extrêmement onéreuses, car la plaque usée est perdue ainsi que son revêtemeht en tôle. Le but de la présente invention est de prévoir un dispositif restant toujours en place dans le cadre, pour fixer des plaques d'usure réfractaires "nues" dans des fermetures à coulisse, ce dispositif maintenant la plaque sur tout son périmètre pendant l'utilisation, cela avec une pression régulière, et permettant de remplacer facilement la plaque. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'un ruban muni de tendeurs qui peuvent être tendus ou détendus depuis le côté extérieur du cadre est associé au cadre de manière à opérer en tant que bandage sur le pourtour de la plaque réfractaire. On obtient ainsi, pour des plaques montées "nues" dans le cadre, les avantages des plaques revêtues de tôle, puisque le ruban de bandage assume les fonctions d'enchâssement et de maintien d'une enveloppe en tôle, pour ce qui est des contraintes internes de la plaque, et évite que la prise d'appui barycentrique de la plaque sur les moyens de serrage-blocage du cadre provoque une déformation forcée de la plaque. Les plaques non revêtues sont plus simples et plus économiques à réaliser et, en outre, le ruban de bandage est réutilisable, à la différence d'un placage en tôle lié à la plaque, de sorte que, tout en bénéficiant d'une meilleure retenue des plaques non revêtues, on obtient une très forte réduction du coût de remplacement des plaques. Il est avantageux que le ruban présente au moins un tendeur qui peut être manoeuvré au moyen d'une vis d'actionnement montée dans le cadre, ce tendeur comportant des profils de serrage qui, en combinaison avec des profils conjugués prévus sur les extrémités du ruban disposées en vis-àvis sans se toucher, constituent une liaison mécanique par serrage prenant effet sur la surface du pourtour des plaques. Ainsi, tout en ayant une réalisation fiable, la manipulation du ruban est simple, notamment pour ce qui est de l'établissement d'une pression de bandage désirée. Le ruban peut n'être réalisé qu'avec un seul tendeur en particulier pour les plaques pour coulisse tournante, ou pour les plaques à pourtour analogue à un cercle, dans lesquelles la configuration arrondie permet de réaliser un bandage d'arrêt par serrage en ne déployant qu'une tension relativement faible. Par contre, dans le cas des plaques de forme oblongue, à côtés extrêmes arrondis, il y a lieu de prévoir un ruban avec des tendeurs sur les deux côtés longitudinaux. Dans le cas des plaques polygonales, relativement rares, il est opportun de prévoir, sur le ruban, des tendeurs entre les angles. Pour ce qui est de l'agencement du ruban dans le cadre, et de sa configuration, l'invention prévoit de procéder de façon que le ruban ou des portions de ruban soient fixés au cadre et/ou à des parties du cadre, à des mâchoires de serrage, à des mâchoires de soutien ou analogues, aménagées pour fixer la plaque, ce qui, en combinaison avec une configuration permettant un allongement élastique, facilite l'ouverture du ruban. Au-niveau du détail de construction des tendeurs, une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que les profils conjugués prévus aux extrémités du ruban sont des coins mutuellement disposés selon une configuration en toit à deux versants et coopérant avec des profils de serrage en forme de coin qui sont agencés sur la vis d'actionnement de manière mobile en sens opposés et qui sont guidés, sans possibilité de rotation, sur des surfaces de guidage apparteant au cadre. Dans ce cas, dans une forme de réalisation avantageuse, la vis d'actionnement est munie d'une tête d'actionnement extérieure et présente des parties de diamètres différents séparées par un épaulement, la partie à plus petit diamètre ayant une extrémité filetée sur laquelle est montée une douille taraudée faisant office de coin de serrage et une partie lisse sur laquelle est montée une douille coulissante constituant l'autre coin de serrage et prenant appui, par son extrémité externe, contre l'épaulement de la vis. Toutefois, les tendeurs peuvent aussi être avantageusement réalisés de façon que la tête d'actionnement de la vis d'actionnement porte, sur un filetage, une poignée taraudée dont la face terminale ouverte s'applique contre le collet d'une douille qui est montée sur la vis et qui est ellemême en contact avec l'extrémité du coin de serrage coulissant sur la vis, l'autre coin de serrage étant par contre fixé-à la broche sans possibilité de mouvement. L'utilisation de coins est avantageuse parce que l'application conforme du ruban et la possibilité de le desserrer peuvent être facilement fixées en jouant sur l'obliquité des surfaces de ces coins. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement dans la description d'exemples non limitatifs présentés ci-après en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective, côté surface de glissement d'une plaque de fond réfractaire, montrant un exemple de réalisation d'un ruban de bandage de cette plaque enserrée dans un cadre; - la figure 2 est une vue en plan du côté surface de glissement de la plaque de fond enserrée, dans le cas d'un autre exemple de réalisation d'un cadre de plaque de fond; - la figure 3 représente, à une échelle agrandie, une vue en coupe d'un tendeur d'un ruban de montage selon la figure 2; - la figure 4 est une vuq latérale, prise selon la ligne A-A de la figure 3; - la figure 5 représente un autre exemple de réalisation d'un tendeur, représenté -selon un mode analogue à celui de la figure 3; - la figure 6 représente une vue en plan de la surface de glissement d'une plaque de coulissement montée dans un cadre de coulisse; - la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 6; et la figure 8 représente une vue en plan d'un exemple de réalisation d'un ruban de bandage sur un cadre à coulisse tournante, avec plaque tournante montée. Le cadre selon la figure 1, servant de cadre-chassis fixe pour une plaque de fond, possède un évidement oblong 2, une mâchoire de soutien 3 à l'un des côtés extrêmes de celui-ci, et, à l'opposé, une mâchoire de serrage 4 actionnable par une vis de calage 5 portant un filetage "à droite" et un filetage "à gauche". Un ruban de bandage 6 est disposé dans l'évidement 2, sur le bord du pourtour de celui-ci, et présente des tendeurs ou ridoirs 7 guidés sur les côtés longitudinaux de l'évidement. La plaque réfractaire 8 faisant office de plaque de fond fixe au sein de la fermeture à coulisse est placée à l'intérieur du contour formé par ce ruban et, au moyen de poignées moletées 9 de vis d'actionnement allant aux tendeurs 7, est frettée ou, plus exactement, enserrée par bandage. L'immobilisation définitive de la plaque 8 entre la mâchoire de soutien 3 et la mâchoire de serrage 4 est ensuite réalisée en faisant tourner la vis de calage 5. On peut voir que la plaque réfractaire 8 qui, en tant qu'objet soumis à usure, doit être remplacée, est facile à changer et que la plaque neuve peut être mise, par une manipulation simple, aà une position dans laquelle, pendant l'utilisation, elle est maintenue par le ruban de bandage 6, contre les tensions internes apparaissant, et est arrêtée entre les mâchoires de soutien et de serrage 3 et 4 qui empêchent qu'elle soit dépositionnnée par les forces de frottement apparaissant lors des opérations d'ouverture et de fermeture de l'obturateur. Le ruban 6 exerce alors une pression surfacique uniforme sur la surface du pourtour de la plaque 8, laquelle reste en outre exempte de pressions d'appui appliquées inégalement et en fonction du centre de gravité. La figure 2 montre un cadre qui porte également une plaque de fond constituée par une plaque réfractaire 8, et sur lequel on peut voir les détails concernant la conception et l'agencement du ruban 6 ainsi que des tendeurs 7. Ici, le ruban 6 est partagé, sur les deux côtés longitudinaux, en deux portions dont la première est fixée à la mâchoire de soutien 3 et l'autre à la mâchoire de serrage 4 au moyen de rivets 10. Les intervalles entre extrémités de ruban situées en vis-à-vis sont munis de contre-coins 11 conjugués au coins de serrage 12 des tendeurs 7, lesquels peuvent être tendus et détendus au moyen de vis d'actionnement 13. Les coins de serrage 12 s'appliquent sur des surfaces de guidage 2a de l'évidement 2 du cadre 1. Des vis de réglage 14 servent à déplacer la mâchoire de serrage 4. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, la vis d'actionnement 13 porte les coins de serrage 12 qui coopèrent avec des coins conjugués 11 associés à deux extrémités, situées l'une en face de l'autre, du ruban 6. La vis 13 comporte une partie à moindre diamètre 13a ayant une extrémité filetée 13b sur laquelle un coin de serrage 12 réalisé sous la forme d'une douille taraudée est engagé de façon-à pouvoir être déplacé, tandis que l'autre coin de serrage -12, réalisé sous forme de douille coulissante, est placé sur la tige 13a de la vis, contre l'épaulement 13c. La vis d'actionnement 13 est de préférence munie d'une poignée 9 selon la figure 1 et, lorsqu'on la fait tourner de manière appropriée, le coin de serrage 12 sur le filet 13b se rapproche de l'autre coin de serrage 12 appliqué contre l'épaulement 13c et, par l'intermédiaire des coins conjugués 11, tend le ruban 6. Tous les coins 11 et 12 sont munis d'une fente médiane, 11a,12a, pour l'engagement de la vis d'actionnement 13. L'angle de coin, angle selon lequel les coins de serrage 12 coopèrent avec les coins conjugués 11, est une fonction de l'amplitude d'actionnement des tendeurs 7 et des composantes de force de conformation du ruban de bande 6, et doit être choisi de manière appropriée. Dans la variante de réalisation d'un tendeur selon la figure 5, différente de celle selon les figures 3 et 4, la-vis d'actionnement 13 porte, à son extrémité côté actionnement, une tête filetée 13d sur laquelle peut tourner une poignée 9 taraudée de manière correspondante, dont la face terminale tournée vers l'intérieur s'applique contre le collet d'une douille 15 agencée sur la vis 13 et servant de contre-appui pour un coin de serrage 12. L'autre coin de serrage 12 est placé sur l'extrémité de la vis d'actionnement 13 sur laquelle il est arrêté en rotation par une goupille 16 ou analogue. Lorsque l'on fait tourner la poignée 9, cette extrémité de la vis 13 est déplacée axialement, de sorte que les coins de serrage 12 sont serrés ou desserrés sur les coins conjugués 11 fixés aux extrémités rabattues du ruban 6. Selon les figures 6 et 7, le cadre mobile pour plaque coulissante comporte un évidement 22 et possède une base 23 pour y rattacher un mécanisme de déplacement non représenté, permettant de la manoeuvrer dans la fermeture à coulisse. Une partie 21a du cadre 21 est réalisée de façon à pouvoir être rapprochée ou éloignée au moyen de boulons calibrés. Une première portion du ruban de bandage 6 est fixée à cette partie, et une deuxième portion au cadre 21 proprement dit, lequel présente des tendeurs 7 et des vis d'actionnement 13 du type décrit pour enserrer par bandage la plaque réfractaire pour coulissement linéaire. La figure 8 se rapporte à une exécution possible dans le cas des coulisses tournantes. Un ruban de bandage 6 n'ayant qu'un seul tendeur 7 est associé au cadre circulaire 31 de la plaque tournante, puisque la surface du pourtour circulaire de la plaque réfractaire 33 facilite la conformation du ruban 6 avec création d'une pression surfacique uniforme. L'immobilisation de la plaque 33 dans le cadre 31 s'effectue, par l'intermédiaire des coins de serrage 12, contre la surface de guidage 32a prévue dans l'évidement 32 du cadre. Le ruban 6 est avantageusement un ruban flexible en acier. Le cas échéant, on pourrait aussi utiliser des chaînes plates ou des rubans confectionnnés à partir de fil. En outre, le ruban de bandage 6 peut aussi être utilisé dans des cadres dont les plaques réfractaires ont des pourtours ayant une forme autre que les formes linéaire et circulaire représentées, par exemple une forme ovale ou polygonale. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour cadre de fixation de plaques réfractaires de fond ou de dessous, ou de plaques réfractaires coulissantes, dans des fermetures à coulisse pour cuves ou récipients métallurgiques, caractérisé en ce qu'un ruban (6) muni de tendeurs (7) qui peuvent être tendus ou détendus depuis le côté extérieur du cadre est associé au cadre (21,31) de manière à opérer en tant que bandage sur le pourtour de la plaque réfractaire (8,25,33). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban (6) présente au moins un tendeur (7) qui peut être manoeuvré au moyen d'une vis d'actionnement (13) montée dans le cadre (1,21,31), ce tendeur comportant des profils de serrage (12) qui, en combinaison avec des profils conjugués (11) prévus sur les extrémités du ruban (6) disposées en vis-à-vis sans se toucher, constituent une liaison mécanique par serrage prenant effet sur la surface du pourtour des plaques (8,25,33). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour des plaques de forme oblongue ayant des côtés extrêmes arrondis, le ruban est muni de tendeurs (7) sur les deux côtés longitudinaux. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour des plaques polygonales, le ruban (6) présente des tendeurs situés entre les sommets du polygone. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ruban (6) ou des portions de ruban sont fixés au cadre (1,21) et/ou à des parties du cadre (21a), à des mâchoires de serrage (4), à des mâchoires de soutien (3) ou analogues, aménagées pour fixer la plaque (8,25). 1 1 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ruban (6) ou des portions du ruban sont extensibles élastiquement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les profils conjugués (11) prévus aux extrémités du ruban (6) sont des coins mutuellement disposés selon une configuration en toit à deux versants et coopérant avec des profils de serrage (12) en forme de coin qui sont agencés sur la vis d'actionnement (13) de manière mobile en sens opposés et qui sont guidés, sans possibilité de rotation, sur des surfaces de guidage (2a,22a,32a) appartenant au cadre (1,21,31). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vis d'actionnement (13) est munie d'une tête d'actionnement extérieure et présente des parties de diamètres différents séparées par un épaulement, la partie à plus petit diamètre ayant une extrémité filetée (13b) sur laquelle est montée une douille taraudée faisant office de coin deserrage (12) et une partie lisse (13a) sur laquelle est montée une douille coulissante constituant l'autre coin de serrage (12) et prenant appui, par son extrémité externe, contre l'épaulement (13c) de la vis (13). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tête d'actionnement (13d) de la vis d'actionnement (13) porte, sur un filetage, une poignée taraudée dont la face terminale ouverte s'applique contre le collet d'une douille (15) qui est montée sur la vis (13) et qui est ellemême en contact avec l'extrémité du coin de serrage (12) coulissant sur la vis (13), l'autre coin de serrage (12) étant par contre fixé à la broche (13) sans possibilité de mouvement.