Brevet FR2580205A1 — publié le 19861017

-- 1 -- Obturateur à tiroir pour récipients contenant du métal en fusion L'invention concerne un obturateur à tiroir pour récipients conte- nant du métal en fusion, avec une plaque de fond disposée en position fixe en dessous de l'orifice de coulée du récipient, et avec au moins une plaque de tiroir mobile en va-et-vient, qui est positionnée dans un cadre de tiroir, et qui, dans la zone située en dessous de la pla- que de fond, est pressée de façon étanche contre cette dernière par des organes de serrage qui agissent dans cette zone, des surfaces s'étendant de chaque côté de l'orifice de coulée dans le sens de cou- lissement étant sollicitées sur leur côté inférieur par les organes de serrage. Dans un obturateur à tiroir de ce type décrit dans la demande de brevet DE No 21 46 677, obturateur à tiroir qui est de préférence monté sur la sortie d'une goulotte distributrice, deux plaques de tiroir sont insérées l'une derrière l'autre dans le cadre de tiroir qui est guidé dans des éléments de guidage; celle des plaques de ti- roir qui vient se placer en dessous de l'orifice de coulée du réci- pient est serrée contre la plaque de fond par des organes élastiques. Les organes élastiques sont constitués de leviers basculants pivotant autour d'un axe horizontal fixe ainsi que de ressorts de pression dis- posés dans les éléments de guidage, les leviers basculants étant dis- posés perpendiculairement au sens de coulissement des plaques, et les ressorts de pression agissant sur une des extrémités des leviers bas- culants et transmettant directement une force de pression sur la pla- que de tiroir, par l'intermédiaire de l'autre extrémité des leviers basculants. L'enveloppe de tôle, habituellement réalisée en acier mou, qui entoure les côtés et le dessous de la partie réfractaire de la plaque de tiroir, est en contact glissant avec ladite extrémité des leviers basculants. Cette transmission de force plus ou moins ponctuelle engendre des sollicitations supplémentaires de la plaque de tiroir (qui est déjà exposée de toute façon à une usure conséquente du fait de l'important dégagement de chaleur), sollicitations sup- -2- plémentaires qui se présentent sous la forme de pointes locales de contrainte de pression, et qui peuvent avoir une influence néfaste sur la longévité de la plaque de tiroir. En outre, il faut noter que la tendance actuelle dans le secteur des obturateurs à tiroir est de se contenter d'enrubaner les plaques par l'enveloppe de tôle. De ce fait, les leviers basculants de l'obturateur à tiroir connu appuieront directement sur le matériau réfractaire dur et cassant, et engendreront dans ce dernier des empreintes et même des ébréchures. Face à ces inconvénients, l'invention a pour objectif d'améliorer un obturateur à tiroir décrit en introduction de telle sorte que les forces de pression provenant des organes de serrage soient transmises et réparties de manière optimale sur la plaque de tiroir. Selon l'invention, cet objectif est atteint par le fait que des glissières qui sont positionnées dans le cadre de tiroir, qui sont mo- biles par rapport à la hauteur de ce dernier et qui s'étendent dans la zone située en dessous de la plaque de fond entre les organes de serrage et les côtés inférieurs des plaques de tiroir, sont en contact avec les surfaces des côtés inférieurs des plaques de tiroir -lesquelles surfaces, qui s'étendent de chaque côté de l'orifice de coulée dans le sens de coulissement, sont sollicitées par les organes de serrage. Par ces mesures techniquement simples, les forces de pres- sion provenant des organes de serrage sont transmises uniformément sur les plaques de tiroir d'une manière idéale, augmentant ainsi la longévité de ces pièces d'usure. De préférence, les glissières sont disposées dans des évidements qui s'étendent de chaque côté du cadre de tiroir, dans le sens de coulissement. Les glissières s'engagent respectivement sur la plaque de tiroir correspondante sur approximativement la totalité de la lon- gueur de cette dernière. En outre, des rainures longitudinales peuvent être configurées dans ces glissières, un boulon, fixé verticalement dans le cadre de tiroir et se terminant dans le bas par une face de butée maintenant les glissières, traversant le milieu de chaque rainure, de sorte que les plaques de tiroir peuvent tomber hors du ca- dre de tiroir lorsqu'elles sont dégagées par coulissement de la zone - 3 - dans laquelle les organes de serrage agissent sur elles. Si les plaques de tiroir et les glissières sont, en dehors de la zone précitée, maintenues par le bâti de l'obturateur, il suffit que des rainures longitudinales soient configurées dans les glissières, et qu'un boulon cylindrique, fixé verticalement dans le cadre de tiroir, traverse le milieu de chaque rainure. Afin que les plaques de tiroir puissent être introduites aisé- ment, conjointement avec les glissières, entre la plaque de fond et les organes de serrage qui agissent sur elles, les glissières sont chacune sollicitée par un ressort agissant à l'encontre de la plaque de tiroir et fixé dans le cadre de tirôir; suite à l'action de ce ressort, la plaque de tiroir et les glissières sont pressées contre le bâti de l'obturateur sur une surface située sur le même plan que la face de glissement de la plaque de fond. Les organes de serrage sont avantageusement constitués, de chaque côté de l'orifice de coulée, par au moins trois leviers basculants disposés les uns à côté des autres perpendiculairement au sens de coulissement et basculant autour d'un axe fixe, et par des ressorts agissant sur ces leviers, les ressorts agissant à l'extrémité exté- rieure des leviers basculants, tandis que les extrémités intérieures de ces derniers sont en contact glissant avec les glissières. En outre, il est prévu sur les côtés frontaux des glissières des arron- dis légèrement convexes dans le sens de la hauteur, grâce auxquels les glissières peuvent prendre une position oblique dans le sens lon- gitudinal par rapport au cadre de tiroir, et s'adapter ainsi aux irré- gularités des côtés inférieurs des plaques réfractaires. L'exposé qui suit explicite l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé, dans lequel: la figure 1 représente, en coupe longitudinale, un obturateur à tiroir selon l'invention, la figure 2 est une coupe transversale de l'obturateur à tiroir selon la figure 1, la figure 3 est une vue de dessous d'un cadre de tiroir représenté séparément, avec les plaques de tiroir et les glissières insérées, les figures 4, 5 et 6 sont des coupes partielles à travers le ca- - 4 - dre de tiroir selon la figure 3. L'obturateur à tiroir 20 représenté à la figure 1 est fixé sur le fond d'une goulotte distributrice 10. Cette goulotte distributrice 10, partiellement représentée et qui présente sensiblement la forme d'un récipient de métal en fusion, est entourée d'une enveloppe d'acier 12 et présente un habillage réfractaire 13 dans lequel est encastré un manchon de coulée 14. Au manchon de coulée 14 se raccorde une plaque de fond réfractaire 24 insérée dans un bâti 22 de l'obturateur 20, contre laquelle est disposée de manière étanche une plaque de tiroir réfractaire 25. Contre la plaque de tiroir 25 peut être disposée une plaque d'obturation réfractaire inférieure 32 représentée en pointillés, sur laquelle est fixé un tube de coulée 30 au moyen d'une enveloppe en tôle. A la position ouverte représentée de l'obturateur à tiroir 20, le métal en fusion provenant de la goulotte distributrice 10 s'écoule dans une lingotière non représentée par l'intermédiaire des orifices 16 alignés des pièces réfractaires. Dans le bâti 22 vissé sur l'enveloppe d'acier 12, un cadre de ti- roir 28 est guidé en déplacement longitudinal par un dispositif d'en- traînement non représenté. Dans ce cadre de tiroir 28 sont position- nées deux plaques de tiroir 25, 26, dont l'une est conçue comme plaque de coulée (25) et l'autre comme plaque de fermeture (26). La plaque de fermeture 26 est de préférence munie d'une pièce d'insertion 17 poreuse permettant d'injecter un gaz dans le canal de coulée pendant les périodes de fermeture. La plaque de coulée (25) se trouve, en position fermée, à l'extérieur de l'obturateur 20: elle peut ainsi être aisément remplacée. Par contre, la plaque de fermeture 26 -dont on sait par expérience qu'elle ne doit pas être remplacée aussi souvent que la plaque de coulée 25- peut être sortie par le bas du bâti 22 après avoir fait pivoter vers le bas un couvercle 29, puis remplacée. Dans la zone située en dessous de la plaque de fond 24, des orga- nes de serrage 40 agissent par l'intermédiaire de glissières 27 conformes à l'invention sur la plaque de tiroir 25, qui est ainsi her- métiquement pressée contre la plaque de fond 24. Selon la figure 2, les organes de serrage 40 sont constitués de -5- leviers basculants 42 et de ressorts 44, tous deux montés dans un mo- dule 18 maintenu dans le bâti 22. De chaque côté de l'orifice de coulée 16, on trouve ainsi cinq leviers basculants, disposés les uns à côté des autres perpendiculairement au sens de coulissement et pou- vant pivoter autour d'un axe horizontal fixe 43. Les ressorts 44 agis- sent aux extrémités extérieures 42" des leviers, tandis que les extré- mités intérieures 42' des leviers sont, en dessous de la plaque de fond 24, en contact glissant avec les glissières 27. Les glissières 27, qui s'étendent dans le sens de coulissement et sont mobiles en hauteur dans le cadre de tiroir 28, transmettent sur le côté infé- rieur 25' de la plaque de tiroir la force de pression produite par ces organes de serrage 40; à la position fermée de l'obturateur, elles transmettent cette force de pression sur le côté inférieur 26' de la plaque de fermeture 26. Le cadre de tiroir 28 représenté séparément à la figure 3 montre les plaques de tiroir 25, 26 positionnées dans le cadre, et des glis- sières 27, 27' qui sont disposées dans des évidements latéraux 58, 58' s'étendant dans le sens de coulissement, et recouvrent à chaque fois une surface 45, 45' des côtés inférieurs 25', 26'des plaques de tiroir. Il est prévu une glissière 27, 27' de chaque côté d'une plaque 25, 26, glissière qui s'étend approximativement sur toute la longueur de la plaque correspondante. Les glissières 27 de la plaque de tiroir 25 conçue comme plaque de coulée présentent chacune deux rainures longitudinales 56 qui, comme le montre la figure 4, sont traversées par un boulon 50 qui est vissé verticalement dans le cadre de tiroir 28 et qui se termine dans le bas par une face de butée 51 maintenant les glissières. Les boulons 50 sont dimensionnés de telle sorte que les glissières sont mobiles en hauteur, afin de pouvoir s'appliquer sans jeu contre les côtés inférieurs 25' des plaques. Il est prévu sur les côtés frontaux 57 des glissières des arrondis légèrement convexes dans le sens de la hauteur, grâce auxquels les glissières peuvent prendre une position oblique dans le sens longitudinal par rapport au cadre de tiroir 28, ce dans les évidements 58 et malgré les butées 59, de sorte que d'éventuelles erreurs de parallélisme des plaques peuvent être 6 - compensées. Selon la figure 5, un ressort 54 maintenu dans un évidement 53 par un boulon 52 fixé au cadre de tiroir 28 est disposé dans le milieu de chacune des deux glissières 27, ressorts qui produisent conjointement une force de serrage surmontant le propre poids des plaques de tiroir et des glissières 26, de sorte que les plaques de tiroir s'appuient, à la position déployée ou selon le cas à la position de fermeture de l'obturateur, sur une surface 23 située dans le même plan que la face de glissement de la plaque de fond 24, de sorte que les plaques de tiroir peuvent, conjointement avec les glissières qui sont en outre munies à cet effet de biais en gradins 27", être insérées sans problème entre la plaque de fond et les organes de serrage. Selon la figure 6, les glissières 27' pour la plaque de fermeture 26 présentent également des rainures longitudinales 56', un boulon cy- lindrique 55 vissé dans le cadre de tiroir 28 traversant le milieu de chaque rainure 56'. Au moyen de ces boulons 55 et de butées latérales 59' prévues dans le cadrede tiroir 28, les glissières sont position- nées dans ce dernier, avec cependant une possibilité de déplacement en hauteur. En outre, les glissières 27' peuvent prendre une position légèrement oblique dans le sens longitudinal par rapport au cadre de tiroir 28 au moyen des arrondis 57' qui s'étendent sur les côtés frontaux des glissières dans le sens de la hauteur. Le couvercle 29 disposé en dessous du cadre de tiroir 28 sert de guidage pour les glissières 27'. Lors du remplacement de la plaque de fermeture 26, le couvercle 29 est ouvert par pivotement vers le bas, de sorte que la plaque de fermeture 26 peut être sortie conjointement avec les glis- sières 27'. 7- REVENDICATIONS 1. Obturateur à tiroir pour récipients contenant du métal en fu- sion, avec une plaque de fond disposée en position fixe en dessous de l'orifice de coulée du récipient, et avec au moins une plaque de ti- roir mobile en va-et-vient, qui est positionnée dans un cadre de ti- roir, et qui, dans la zone située en dessous de la plaque de fond, est pressée de façon étanche contre cette dernière par des organes de serrage qui agissent dans cette zone, des surfaces s'étendant de cha- que côté de l'orifice de coulée dans le sens de coulissement étant sollicitées sur leur côté inférieur par les organes de serrage, ca- ractérisé par le fait que des glissières (27, 27') qui sont position- nées dans le cadre de tiroir (28), qui sont mobiles par rapport à la hauteur de ce dernier, et qui s'étendent dans la zone située en des- sous de la plaque de fond (24) entre les organes de serrage (40) et les côtés inférieurs (25', 26') des plaques de tiroir, sont en contact au moins avec ces surfaces (45, 45') des côtés inférieurs (25', 26') des plaques de tiroir. 2. Obturateur à tiroir selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une glissière (27, 27'), s'étendant dans le sens de coulis- sement et s'engageant sous la plaque de tiroir (25, 26) sur approxima- tivement la totalité de la longueur de cette dernière, est de chaque côté d'une plaque de tiroir (25, 26), insérée dans des évidements (58, 58') du cadre de tiroir (28). 3. Obturateur à tiroir selon la revendication 2, caractérisé par le fait que des rainures longitudinales (56) sont configurées dans les glissières (27) et qu'un boulon (50), fixé verticalement dans le cadre de tiroir (28) et se terminant dans le bas par une face de butée maintenant les glissières (27), traverse le milieu de chaque rainure (56). 4. Obturateur à tiroir selon la revendication 2, caractérisé par le fait que des rainures longitudinales (56') sont configurées dans les glissières (27'), et qu'un boulon (55) cylindrique, fixé vertica- lement dans le cadre de tiroir (28), traverse le milieu de chaque rai- nure (56). 5. Obturateur à tiroir selon la revendication 3, caractérisé par -8 - le fait que les glissières (27) sont chacune sollicitée par un ressort (54) agissant à l'encontre de la plaque de tiroir (25) et fixé dans le cadre de tiroir (28). 6. Obturateur à tiroir selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les organes de serrage (40) sont constitués, de chaque côté de l'orifice de coulée (16), par au moins trois leviers bascu- lants (42) disposés les uns à côté des autres perpendiculairement au sens de coulissement et basculant autour d'un axe fixe (43), et par des ressorts (44) agissant sur ces leviers, les ressorts (44) agissant à l'extrémité extérieure (42") des leviers basculants (42), tandis que les extrémités intérieures de ces derniers sont en contact glissant avec les glissières (27, 27'). 7. Obturateur à tiroir selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu sur les côtés frontaux (57, 57') des glis- sières (27, 27') des arrondis légèrement convexes dans le sens de la hauteur, grâce auxquels les glissières (27, 27') peuvent prendre une position oblique dans le sens longitudinal par rapport au cadre de tiroir (28).