Brevet FR2562824A1 — publié le 19851018

Obturateur coulissant pour la busette de coulée de récipients contenant un bain de métal en fusion L'invention se rapporte à un obturateur coulissant pour la busette de coulée de récipients contenant un bain de métal en fusion, comprenant des organes d'obturation réfractaires qui sont respectivement enchâssés avec jeu latéral dans un cadre porteur. On connaît un obturateur coulissant du type précité (DE-Al 28 21 839) dans lequel la plaque d'obturation enchâssée avec jeu latéral dans le cadre porteur est fixée et centrée par au moins un excentrique monté amovible sur le cadre porteur et dont la surface agit sur la surface latérale des plaques d'obturation. La fixation des plaques d'obturation est assurée ici au moyen d'un outil de rotation agissant sur l'excentrique. Cette fixation engendre sur les plaques d'obturation, en particulier lorsqu'elles sont chaudes, des contraintes de compression et de flexion qui augmentent le risque de formation de criques et par conséquent diminue la durée de vie des plaques d'obturation. Comme les plaques d'obturation présentent en général sur leur périphérie d'assez grandes tolérances, il peut arriverdavec celles ayant des dimensions voisines des valeurs de tolérances limites inférieures, que les excentriques lors de la fixation ne produisent plus aucune contrainte sur les plaques d'obturation. Un autre inconvénient de cette disposition est que les plaques d'obturation en raison de ces grandes tolérances ne sont pas exactement centrées. Dans un autre obturateur coulissant connu de ce type (LP-Al O 040 340), les plaques réfractaires sont encastrées au moyen de vis entre deux portions de cadre. Dans les portions de cadre sont prévus des trous ou des fentes qui permettent un engagement de goujons d'assem- blage fixés sur le cadre porteur. Les plaques réfractaires de forme rectangulaire sont maintenues par des goujons d'assemblage au niveau de leurs angles. L'inconvénient réside en ce cas dans le fait que les plaques d'obturation se dilatant considérablement sous l'effet de la chaleur lors du fonctionnement sont également exposées à des contraintes de compression et de flexion supplémentaires, ce qui a ici aussi une répercussion négative sur la durée de vie. Les plaques réfractaires doivent>en outre être latéralement exécutées avec des tolérances précises pour qu'elles puissent être insérées en même temps que les portions de cadre dans le cadre porteur y associé et s'y adapter exactement. La présente invention a par conséquent pour objet de mettre au pointpour des obturateurs coulissants du type précité, des cadres porteurs et des organes d'obturation réfractaires de manière que ces derniers puissent etre fabriqués facilement et économiquement, puissent être enchâssés de façon simple et parfaitement centrée dans le cadre porteur et, pendant le fonctionnementne soient soumis à aucune contrainte de compression et de flexion due à leur raccordement au cadre porteur. - Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait qu'au moins un organe d'obturation est muni, du c8té du cadre porteur, d'au moins un perçage et d'au moins une rainure dans lesquels s'engage respectivement une cheville fixée sur le cadre porteur, le perçage étant disposé sur l'axe longitudinal de la rainure. Les organes d'obturation peuvent ainsi être facilement engagés dans le cadre porteur et les contraintes précitées régnant à l'intérieur être éliminées, attendu qu'à l'état chaud ils peuvent se dilater de tous les côtés sans résistance. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les organes d'obturation supérieur et inférieur du côté de leur cadre porteur respectif sont munis d'au moins un perçage et d'au moins une rainure dans lesquels s'engage respecti- vement une cheville fixée sur le cadre porteur correspondant. La solution selon l'invention peut être utilisée pour des obturateurs coulissants linéaires à organes d'obturation réfractaires de préférence rectangulaires, de même que pour des obturateurs coulissants et tournants à organes d'obturation réfractaires généralement circulaires. Des organes d'obturation en forme de plaquespeuvent 8tre utilisés avec des perçages et des rainures réalisées traversantes des deux côtés. Cela permet d'augmenter leur durée de vie. Les perçages et les rainures réalisés sous forme de trous borgnes dans les organes d'obturation présentent l'avantage que les surfaces de glissement des organes d'obturation ne présentent aucune solution de continuité, ce qui contribue à réduire l'usure se produisant au niveau des surfaces de glissement. L'invention sera mieux comprise k l'aide de la description de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, 0 sur lequel: la figure 1 est une coupe axiale verticale d'un obturateur coulissant linéaire selon l'invention; la figure 2 représente schématiquement une vue de dessous de l'organe d'obturation supérieur de l'obturateur coulissant linéaire selon la figure I; la figure 3 représente schématiquement une vue de des- sous d'un organe d'obturation d'un obturateur coulissant et tournant; la figure 4 est une coupe verticale d'un obturateur coulissant et tournant selon l'invention suivant IV-IV de la figure 3; la figure 5 est une coupe verticale d'une variante d'un obturateur coulissant, semblable à la figure 4; les figures 6 et 7 représentent schématiquement des vues de deux autres variantes d'organes d'obturation. L'obturateur coulissant linéaire 10 représenté sur la figure 1 est monté sur le fond 12 d'un récipient, par exemple d'une poché de coulée d'acier. Il comporte un corps 14 sur lequel est fixé un cadre porteur 16. Dans le cadre porteur 16 est installé un organe d'obturation réfractaire supérieur 18 dont l'orifice d'écoulement 22 est dans l'alignement de l'orifice d'écoulement 44 d'une busette 46 qui est engagée dans le fond 12 du récipient. Sur l'organe d'obturation supérieur 18 est appliqué un organe d'obturation réfractaire inférieur 20 qui est installé dans le cadre porteur 26 d'un coulisseau 40. Les organes d'obturation enchâssés dans les cadres porteurs doivent en pareil cas présenter un jeu latéral de quelques millimètres. A la position d'ouverture de l'obturateur coulissant 10, les orifices d'écoulement 24 et 48 de la busette 42 coïncident avec ceux de l'organe d'obturation 18. Le coulisseau40reposant sur des barres 50 peut être amené à la position désirée au moyen d'un vérin hydraulique non représenté. Les organes d'obturation supérieur et inférieur 18, 20 sont respectivement munis selon l'invention d'un perçage 30 et d'une rainure 32 dans chacun desquels s'engage avec jeu une cheville 34, 36, cette cheville étant montée serrée dans des persages du cadre porteur correspondant 16, 26. Les axes longitudinaux du perçage 30, de la rainure 32 réalisée en forme de fente, de même que de l'orifice d'écoulement 22 de l'organe d'obturation supérieur 18 sont de préférence disposés sur I'axe médian Acomme on peut le voir sur la figure 2. L'orifice d'écoulement 22 se trouvant également sur l'axe médian A est excentré du côté de l'extrémité 18" de la plaque vu dans le sens longitudinal. Le perçage 30, vu dans le sens longitudinal, est placé à l'extrémité 18' de la plaque,tandis que la rainure 32,qui est réalisée sous la forme d'une fente, est par contre placée à l'extrémité opposée 18" de la plaque. Il s'ensuit que la zone située autour du perçage 30 et plus fortement sollicité en raison de l'entraînement de l'organe d'obtu- ration se trouve à une plus grande distance de l'orifice d'écoulement 22 que la zone moins fortement sollicitée située autour de la rainure 32, ce qui a son tour se réper- cute avantageusement sur la durée de vie des organes d'obturation. Un enrobage de tôle 52, 53 qui est installé sur la périphérie de l'organe d'obturation 18, 20 entoure également la rainure 32 en forme de fente. L'organe d'obturation inférieur , 20't 20" doit avantageusement être réalisé de la même façon que l'organe d'obturation supérieur, mais est toutefois monté tourné de 1800 dans l'obturateur coulissant. L'obturateur coulissant et tournant 60 représenté à la figure 4 correspond dans sa structure à l'obturateur coulissant et tournant décrit dans le DE-A1 30 13 975. Les illustrations et explications y relatives se limitent donc aux caractéristiques essentielles pour la présente invention. Dans cet obturateur coulissant et tournant 60, l'organe d'obturation réfractaire supérieur 62 est encastré dans un cadre porteur 68 qui est fixé sur un anneau à souder 54 du fond du récipient. Un organe d'obturation réfractaire inférieur 72 venant s'appliquer sur ce dernier et d'une forme ronde comme lui est lui-même encastré dans un cadre porteur rotatif 70. Pour son entraînement, celui-ci est raccordé à une couronne de pivotement 71 qui lui est concentrique et qui est entrainée par un moteur commandé par l'intermédiaire d'un train d'engrenages non représenté. Les organes d'obtu- ration comportent respectivement un enrobage de tôle 65 et entre eux et le cadre porteur correspondant est prévu un jeu de quelques millimètres. A la position d'ouverture - telle qu'elle est représentée à la figure 4 les orifices d'écoulement 63 et 73 des organes d'obturation 62, 72 coincident avec les orifices d'écoulement 57 et 59 des busettes 56, 58. L'organe d'obturation 72 selon la figure 3 est muni de deux orifices d'écoulement 73 et 73' qui sont disposés sur l'axe B à même distance du centre de l'organe d'obturation. Les deux organes d'obturation 62, 72 sont ici aussi munis selon l'invention d'un perçage 64 et d'une rainure 66 dans lesquels s'engage respectivement avec jeu une cheville 78, 79, les chevilles 78, 79 étant montées serrées dans des perçages du cadre porteur correspondant 68, 70. Le perçage 64 et la rainure 66 selon la figure 3 se trouvent en pareil cas sur un axe À tourné de 90 par rapport à l'axe B et sont disposés de façon diamétralement opposée à proximité du bord de la plaque et avantageusement en dehors de la surface annulaire formée par le déplacement de l'orifice d'écoulement 73, 73'. L'obturateur coulissant et tournant représenté sur la figure 5 ne diffère de celui de la figure 4 que par le fait que les perçages 64 et les rainures 66 des organes d'obtu- ration 62, 72 sont réalisées sous forme de trous borgnes 64a,66a. L'organe d'obturation 80 représenté en tant qu'autre variante selon la figure 6 comprend un élément réfractaire sensiblement circulaire 81 qui est muni de deux orifices d'écoulement 83, 83' disposés sur l'axe B à la même distance du centre et comporte,en outre,des deux cotés des méplats 84, 84' parallèles à l'axe B. Sur les méplats 849 84' viennent respectivement s'appliquer des segments métalliques 82, 82' d'un enrobage de tôle 85 entourant l'organe d'obturation. Le perçage 64 et l'axe longitudinal de la rainure 66 sont disposés dans les segments métalliques 82, 82' à proximité du bord de l'organe d'obturation sur un axe A tourné de 90 par rapport à l'axe B, la rainure 66 étant réalisée dans un segment et le perçage dans un autre segment diamétralement opposé. De ce fait, l'élément réfractaire 81 se trouve à l'abri des contraintes provoquées par les chevilles 78 engagées dans les perçages 64 et les rainures 66. L'organe d'obturation réfractaire 90 selon la figure 7 en tant qu'autre variante de réalisation est lui aussi sensiblement circulaire et est muni de méplats 94, 94' parallèles à l'axe B et disposés latéralement à la même distance de ce dernier et de deux orifices d'écoulement 93, 931' placés sur l'axe B à la même distance du centre. Deux perçage 64, 64' ainsi que deux rainures 66, 66' en forme de fentes sont disposés k la manière d'un réticule et symétriquement par rapport à l'axe B sur le bord de l'organe d'obturation 90. Les organes d'obturation 80 et 90 sont conçus en forme de plaques et peuvent être utilisés dans l'obturateur coulissant et tournant selon la figure 4 ou la figure 5. Les chevilles 34, 78 peuvent bien entendu ôtre également fixées de toute autre façon que par un ajustement serré dans le cadre support correspondant, par exemple par -un raccordement à vis. Par ailleurs, entre les perçages et les chevilles s'y engageant, il convient de prévoir un faible jeu, tandis qu'entre les rainures et les chevilles s'y engageant, il faut prévoir un jeu considérable, à peu près égal des deux c8tés, dans le sens longitudinal de l'axe de la rainure, mais par contre un faible jeu dans le sens transversal à ce dernier. De cette façon, les organes d'obturation peuvent s'allonger dans le sens de l'axe longitudinal précité sans engendrer des contraintes internes. Les chevilles engagées dans les perçages transmettent en pareil cas les efforts de déplacement aux organes d'obturation, tandis que les deux chevilles assurent conjointement l'ajustement à l'intérieur du cadre porteur. Les perçages tout au moins des organes d'obturation supérieurs peuvent aussi être réalisés sous forme d'ajuste- ments fins avec les chevilles. De ce fait, les organes d'obturation ne s'échappent pas lors de l'ouverture de l'obturateur coulissant. La disposition symétrique des organes d'obturation r fractaires permet de les retourner de l'autre côté après un certain degré d'usure de l'une des surfaces de glissement. Cela contribue à augmenter également la durée de vie des organes d'obturation. Les organes d'obturation fixes suppérieurs 62, 80, 90 de l'obturateur coulissant et tournant peuvent en outre être tournés de 180 après un certain temps d'utilisation, les orifices d'écoulement non usés étant alors utilisés. En cas d'organes d'obturation comportant plusieurs paires de perçage/rainure à chaque fois une cheville 78, 79 fixée sur le cadre porteur (68, 70) ne s'engage que dans un seul perçage 64, 64' de même que dans une seule rainure 66, 66' située sur le même axe que celui-ci. REVENDICATIONS 1. Obturateur coulissant pour la busette de coulée de récipients contenant un bain de métal en fusion, comprenant des organes d'obturation réfractaires qui sont respectivement enchâssés avec jeu latéral dans un cadre porteur, caractérisé par le fait qu'au moins un organe d'obturation (18/20,62/72) est muni, du côté du cadre porteur, d'au moins un perçage (30,64) et d'au moins une rainure (32,66) dans lesquels s'engage respectivement une cheville (34/36,78/79) fixée sur le cadre porteur (16/26, 68/70), le perçage (30,64) étant disposé sur l'axe longitu- dinal de la rainure (32,66). 2. Obturateur coulissant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les organes d'obturation supérieur et inférieur (18/62 et 20/72) sont munis du côté de leur cadre porteur respectif d'au moins un perçage (30,64) et d'au moins une rainure (32,66) dans lesquels s'engage respectivement une cheville (34/36,78/79) fixée sur le cadre porteur correspondant. 3. Obturateur coulissant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'entre les perçages (30,64) et les chevilles (34,78) s'y engageant, il est prévu un faible jeu, tandis qu'entre les rainures (32, 66) et les chevilles (36,79) s'y engageant, il est prévu un jeu bilatéral consifdérable dans le sens du perçage à chaque fois considéré, et par contre un faible jeu dans le sens transversal à ce dernier. 4. Obturateur coulissant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le perçage (30) d'au moins l'organe d'obturation supérieur (18, 62) forme un ajustement !'in avec la cheville (34,78) s'y engageant. 5. Obturateur coulissant selon l'une quelconque des revenJications précédentes, caractérisé par le fait qu'en cas d'organes d'obturation comportant plusieurs paires de pergage / rainure à chaque fois une cheville (78,79) fixée sur le cadre porteur (68,70) ne s'engage que dans un seul perçage (64 ou 64') de même que dans une seule'rainure (66 ou 66') située sur le même axe que celui-ci.' 6. Organe d'obturation réfractaire pour un obturateur coulissant de la busette de coulée de récipients contenant un bain de métal en fusion, caractérisé par le fait que l'organe d'obturation est muni d'au moins un perçage (30,64) et d'au moins une rainure (32,66), le perçage (30,64) étant disposé sur l'axe longitudinal de la rainure (32,66). 7. Organe d'obturation réfractaire selon la revendication 6 lequel est réalisé en forme de rectangle et muni d'un orifice d'écoulement qui s'étend perpendicu- lairement à sa surface de glissement et est situé sur l'axe médian (A) dans le sens transversal et est excentré dans le sens longitudinal, caractérisé par le fait que pour chaque organe d'obturation (18,20), il est prévu un perçage (30) et une rainure (32) qui sont disposés parallèlement à l'orifice d'écoulement (22,24) et situés sur l'axe médian (A) et que, dans le sens longitudinal, le perçage (30) est' placé au voisinage de l'extrémité(18',20') sur le c8té le plus éloigné de l'orifice de passage, tandis que la rainure (32) est aménagée sous forme de fente à l'extrémité opposée (18",20") de l'organe d'obturation. 8. Organe d'obturation réfractaire selon la revendication 7 comportant un enrobage de t6le, caractérisé par le fait que l'enrobage de tôle (52,53) entoure également la rainure (32) réalisée en forme de fente. 9. Organe d'obturation réfractaire selon la revendication 6 lequel est réalisé circulaire et en forme de plaque et comporte au moins un orifice d'écoulement qui s'étend perpendiculairement au plan de la plaque et se trouve excentré sur un axe (B), caractérisé par le fait que, pour chaque organe d'obturation (62,72), il est prévu un perçage (64) et une rainure (66) qui sont disposés parallèlement à 1 1 l'orifice d'écoulement (63,73) et aménagés à proximité du bord de la plaque de façon diamétralement opposée sur un axe (A) tourné de 90 par rapport à l'axe (B). 10. Organe d'obturation réfractaire selon la revendication 6 lequel comprend un élément réfractaire circulaire et un enrobage de tôle et est muni d'au moins un orifice d'écoulement qui s'étend perpendiculairement au plan de la plaque et se trouve excentré sur l'axe (B), caractérisé par le fait que l'élément réfractaire (81) est muni des deux côtés parallèlement à l'axe (B) de méplats (84,84t) sur lescquels sont respectivement appuyés de segments métalliques (82,82') de l'enrobage de tôle (85), et que le perçage (64) pratiqué dans un segment (82) et la rainure (66) dans l'autre segment métallique (821) sont situés sur l'axe (A) à proximité du bord de la plaque. 11. Organe d'obturation selon la revendication 6, constitué par un élément réfractaire circulaire qui est muni des deux côtés et parallèlement à l'axe (B) de méplats et d'au moins un orifice d'écoulement qui s'étend perpendi- culairement au plan de la plaque et se trouve excentré sur l'axe (B), caractérisé par le fait que deux perçages (64,641) et deux rainures (66, 66') en forme de fentes sont disposés à la manière d'un réticule et symétriquement par rapport à l'axe (B) dans l'élément réfractaire (90). 12. Organe d'obturation réfractaire selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé par le fait que les perçages (30,64) et les rainures (32,66) sont réalisés de façon à le traverser. 13. Organe d'obturation réfractaire selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé par le fait que les perçages (30,64) et les rainures (32,66) sont réalisés sous forme de trous borgnes.