Brevet FR2591136A1 — publié le 19870612

La présente invention concerne un dispositif pour la régulation de l'oscillation d'une coquille de coulée continue pour du métal, en particulier de l'acier, ayant au moins trois éléments de commande, coquille dont la course est créée en totalité ou en partie grace au poids de la coquille et à la force des éléments de commande. De façon habituelle, le mouvement d'oscillation des coquilles de coulée continue pour de l'acier est effectué par l'intermédiaire d'arbres à excentrique, comme par exemple pour la coquille de coulée continue commandée de façon oscillante qui est décrite dans le document DE-OS-3 403 598. On connaît, à partir du document DE-AS-1 273 138, un dispositif pour déplacer la coquille d'une installation de coulée continue au moyen d'un ou plusieurs vérins, dispositif dans lequel la coquille est portée par un piston annulaire, lequel coopère avec un cylindre annulaire correspondant. Le dispositif d'oscillation connu par ce document présente l'inconvénient qu'un guidage exact de la coquille n'est pas possible, du fait que celle-ci est supportée sur un cylindre annulaire. En effet, de légers déplacements du centre de gravité ou des résistances appliquées d'un côté empêcheront déjà d'obtenir le sens de mouvement souhaité. C'est également un inconvénient d'utiliser des commutateurs de limitation pour commander les soupapes, qui peuvent être commandées exclusivement dans les positions d'extrémité pendant le mouvement d'oscillation. De plus, on connaît par le document DE-AS-1 783 132, un procédé et un dispositif pour la commande de l'entraînement d'une coquille de coulée continue oscillante; Dans ce cas, la vitesse de l'entraînement de la coquille est commandée 1 par un dispositif de référence placé en aval, pour maintenir des conditions de coulée uniformes et adaptées. Enfin, on connait par le document DE-OS-1 957 232, un procédé et un dispositif pour faire osciller une coquille de coulée continue, dont l'entraînement est réalisé à l'aide d'un cylindre hydraulique commandé. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients, et concerne un procédé pour la régulation de l'oscillation d'une coquille de coulée continue, du type indiqué ci-dessus, qui garantit un mouvement régulier de la coquille par rapport à la barre de coulée. A cet effet, le dispositif pour la régulation de l'oscilla- tion d'une coquille de coulée continue pour du métal, en particulier de l'acier, ayant au moins trois éléments de commande pour créer l'oscillation de la coquille, est remarquable, selon l'invention, en ce que, dans la zone de chaque élément de commande, est disposé un capteur de déplacement détectant l'allure de déplacement de la coquille dans cette zone, et en ce que le capteur de déplacement est relié aux éléments de commande ou d'entraî- nement par l'intermédiaire de moyens de comparaison, dans lesquels la valeur mesurée est comparée à la valeur théorique prédéfinie du déplacement de la coquille dans cette zone. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de commande sont des cylindres hydrauliques qui sont commandables par des servosoupapes, qui sont reliées aux moyens de comparaison par l'intermédiaire de moyens de puissance. De façon alternative, les éléments de commande peuvent être des moteurs électriques linéaires. 3 2591136 1 Selon encore une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un guide de table de levage, qui guide la table de levage parallèlement à l'axe de la barre de coulée. En particulier, le guide de table de levage est prévu dans les éléments de commande, par exemple sous forme d'un guidage à coin fendu hydrostatique. Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments de commande sqnt raccordés à une source d'énergie, grâce à laquelle une force peut être créée, qui est plusieurs fois plus grande que les forces de frottement maximales possibles entre la barre de coulée et la coquille en plus des forces de frottement dans le guide de table de levage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la table de levage de la coquille est montée sur des ressorts, ressorts qui peuvent être chacun un élément créant hydrauliquement une force de rappel (ressort hydraulique). En particulier, les ressorts présentent l'un par rapport à l'autre une valeur différente en ce qui concerne leur raideur. Dans le cas d'une installation de coulée continue à lingotière courbe, la raideur des ressorts qui sont disposés sur le côté extérieur de l'arc de cercle est plus grande que la raideur des ressorts disposés sur le cÈté intérieur de l'arc de cercle. Ainsi, selon l'invention, dans la zone de chaque élément de commande, sont disposés des capteurs de déplacement, qui détectent, à un moment quelconque, la position exacte de la partie de table de levage proche de l'entraînement. En connaissant la position de la table de levage, on peut 4 2 2591136 1 déterminer de façon simple le déplacement exact d'un point quelconque de la coquille. La position réelle de la table de levage, et, en conséquence de la coquille, est entrée de façon commandée dans des moyens de comparaison, qui peuvent comparer cette valeur, de façon librement réglable, avec des valeurs théoriques, et influent sur le déplacement de l'élément de commande. Pour un élément de commande réalisé sous forme d'un cylindre hydraulique, il existe des moyens de puissance, ainsi que des servo-soupapes, et une station de création de pression, qui influe sur les flux d'huile dans le cylindre hydraulique par l'intermédiaire de la servo-soupape. Pour une commande linéaire, il existe une alimentation en force motrice et une commande électronique. La table de levage est exactement guidée perpendiculaire- ment à la direction de coulée. En règle générale, on utilise pour cela des guides. Comme guidage de table de levage, on peut également utiliser un montage sur roule- ments à billes, en particulier pour de petites courses. De façon avantageuse, ce guidage peut être combiné à l'élément de commande. Pour des cylindres hydrauliques, cela est réalisable à l'aide d'un guidage à coin fendu hydrostati- que. Le déplacement perpendiculairement à la direction de coulée est ainsi minimal et dans le domaine de la déformation élastique des éléments. On peut disposer des ressorts sur la table de levage, de préférence sur le côté de la table de levage vers la barre de coulée. Les ressorts servent à la compensation du poids et réduisent, de ce fait, les forces d'entraînement. Pour cela, des ressorts ayant une courbe caractéristique plane sont particulièrement appropriés. Les forces élastiques agissent en soulageant, comme elles sont opposées à la 2591136 1 direction d'accélération et, temporairement, aux forces de frottement. A côté de rondelles-ressorts ou de ressorts à disques, on peut utiliser, de façon avantageuse, des ressorts hydrauliques. Ces ressorts hydrauliques présentent l'avantage qu'ils possèdent une fiabilité élevée, du fait qu'ils peuvent être, entre autres, refroidis, réglés et qu'ils sont peu sensibles à l'usure. Les ressorts individuels peuvent être réglés en ce qui concerne leur raideur. La raideur peut être réglée, en particulier pour une répartition pondérale non symétrique de la table de levage dans une installation de coulée continue à lingotière courbe, pour les ressorts disposés sur le rayon externe, de façon à être plus grande que la raideur des ressorts disposés sur le rayon interne. Grâce à cela, on obtient que le déplacement de la coquille sur le rayon de coulée suit une forme prédéfinie. En même temps, la course des éléments de commande individuels est réglable, de sorte que le déplacement souhaité sur le rayon de coulée est également obtenu pour des courses différentes pendant le fonctionnement. Dans le dispositif de régulation d'oscillation selon l'invention, chaque point de commande est traité dans un circuit de réglage. Il existe maintenant la possibilité de modifier les paramètres les plus différents à un moment quelconque. Ainsi, pendant le fonctionnement, on peut non seulement régler librement la course, mais également la fréquence. Grâce au capteur de déplacement actif dans la zone de chaque élément de commande, on obtient un synchronisme absolu d'amplitude et de phase. Comme la force d'entraînement est très supérieure aux forces de frottement possibles, on ne doit attendre aucune influence négative du système oscillant. De plus, l'allure de déplacement à chaque point d'introduction de force motrice peut être 1 choisie et réglée de façon quelconque. Selon le métal à fondre, on peut obtenir une surface de coulée continue plus lisse, et continuellement sans défaut grâce à un déplacement approprié de la coquille. Ainsi, il est par exemple possible de régler la vitesse maximale de la coquille dans la direction de coulée de façon qu'elle soit plus grande que la vitesse de coulée. Par cela, une influence est exercée sur la surface de la barre. Pour les forces élevées disponibles, par exemple d'une installation hydraulique, les éléments de commande peuvent être disposés à l'extérieur de la zone menacée par le métal liquide. La table de levage peut s'appuyer sur les éléments de commande, mais peut y être également suspendue. Les éléments utilisés présentent une fiabilité élevée, ils sont peu sensibles à l'usure, et se distinguent également par une durée de vie élevée. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 montre la commande d'un dispositif de régulation d'oscillation selon l'invention. La figure 2 montre l'agencement des points d'appui. Sur la figure 1, est représentée la direction de coulée D de la barre 10, qui sort de la coquille 11 agencée dans la table de levage 12. La table de levage est maintenue par des éléments de commande 20, qui s'appuient sur la semelle 13. Les éléments de commande 20 peuvent être également agencés sur la table de levage, de façon que la table de levage soit suspendue à une semelle. 1 Comme éléments de commande 20, on a représenté un cylindre hydraulique 21. Mais, on peut utiliser également d'autres éléments de commande, comme par exemple un entraînement linéaire (non représenté). En direction horizontale, la table de levage 12 est guidée, dans son déplacement horizontal, par le guidage 40. Sur la figure 1, on a représenté un montage à roulements à billes à l'extérieur de la table de levage. Mais, on peut utiliser aussi d'autres guidages, comme par exemple des guides disposés entre la table de levage et la semelle, ou, lorsqu'on utilise un cylindre hydraulique 21 comme élément de commande 20, on peut utiliser un guidage à coin fendu hydrostatique (non représenté).- La table de levage 12 repose sur des ressorts 60. On peut utiliser des ressorts hélicoïdaux 61, des ressorts hydrauliques ou des ressorts à disques.(non représentés). Comme pour les éléments de commande 20, la table de levage pourrait également être suspendue aux ressorts. Dans la zone des éléments de commande 20, sont agencés des éléments de mesure et de réglage 30. Ils se trouvent en dehors du capteur de déplacement 31. Le capteur de déplacement 31 est relié aux moyens de comparaison 32, ces derniers étant reliés à des moyens 35 donnant des valeurs théoriques. Ces moyens 35, qui influent sur l'amplitude, la fréquence, la forme de courbe, entre autres, peuvent être reliés à plusieurs groupes d'éléments de mesure et de- réglage 30. Les moyens de comparaison 32, qui comparent les valeurs théoriques et les valeurs réelles, sont reliés, quand on utilise des cylindres hydrauliques 21, aux moyens de puissance 33, qui, à leur tour, commandent la servo-sou- pape 34. La cervo-soupape 34 est alimentée par une source d'énergie 50, dans ce cas une station hydraulique 51. B8 2591136 La figure 2 montre la barre 10 dans la coquille 11. Sur cette figure, la table de levage n'est pas représentée. Sur la figure 2, deux éléments de commande 20 sont agencés dans les coins d'un côté longitudinal de la coquille 11, et le troisième élément de commande est prévu au milieu du cSté longitudinal opposé. Les ressorts 60 sont agencés de façon symétrique par rapport aux éléments de commande 20. Les ressorts 60 peuvent de plus présenter l'un par rapport à l'autre une raideur différente. 9 25911-36 REVENDICATIONS 1 1 - Dispositif pour la régulation de l'oscillation d'une coquille de coulée continue pour du métal, en particulier de l'acier, ayant au moins trois éléments de commande pour créer l'oscillation de la coquille, caractérisé en ce que, dans la zone de chaque élément de commande (20), est disposé un capteur de déplacement (31) détectant l'allure de déplacement de la coquille (11) dans cette zone, et en ce que le capteur de déplacement (31) est relié aux éléments d'entraînement (20) par l'intermédiaire de moyens de comparaison (32), dans lesquels la valeur mesurée est comparée à la valeur théorique prédéfinie du déplacement de la coquille (11) dans cette zone. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de.commande (20) sont des cylindres hydrauliques (21) qui sont commandables par des servo-soupapes (34), qui sont reliées aux moyens de comparaison (32) par l'intermédiaire de moyens de puissance (33). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de commande (20) sont des moteurs électriques linéaires. 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un guide (40) de table de levage, qui guide la table de levage (12) parallèlement à l'axe de la barre de coulée. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le guide (40) de table de levage est prévu dans les éléments de commande (20), par exemple sous forme d'un guidage à coin fendu hydrostatique. 2591136 1 6 - Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication , caractérisé en ce que les éléments de commande (20) sont raccordés à une source d'énergie (50), grâce à laquelle une force peut être créée, qui est plusieurs fois plus grande que les forces de frottement maximales possibles entre la barre de coulée (10) et la coquille (11) en plus des forces de frottement dans le guide (40) de table de levage. 7 - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la table de levage (12) de la coquille (11) est montée sur des ressorts (60). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un élément créant hydrauliquement une force de rappel (ressort hydraulique) est utilisé en tant que ressort (60). 9 - Dispositif selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que les ressorts (60) présentent l'un par rapport à l'autre une valeur différente en ce qui concerne leur raideur. - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que, pour une installation de coulée continue à lingotière courbe, la raideur des ressorts (60) qui sont disposés sur le côté extérieur de l'arc de cercle est plus grande que la raideur des ressorts (60) disposés sur le côté intérieur de l'arc de cercle.