Brevet FR2713973A1 — publié le 19950623

L'invention se rapporte à un dispositif pour nettoyer l'intérieur d'une lingotière. Dans la sidérurgie, il est habituel de couler le métal ou l'alliage en fusion dans des lingotières pour le démouler ensuite afin d'obtenir, après solidification, des lingots de métal qui pourront être transportés sur d'autres sites afin d'être ouvrés ou refondus. Ces lingotières sont des moules de sections sensiblement prismatiques dont les faces se raccordent par de faibles arrondis et définissent généralement un volume en tronc de pyramide inversé facilitant le démoulage. Après chaque utilisation, la paroi interne de la lingotière doit être nettoyée afin d'obtenir une surface lisse dépourvue d' aspérités. L'état de surface de ces lingotières est primordial pour le démoulage qui peut, éventuellement, être aidé en enduisant la face interne de la lingotière d'une couche d'huile ou de graphite. En effet, si l'état de surface est mauvais, il y a un risque important que le lingot ne se démoule pas. Pour nettoyer ces lingotières, on couche la lingotière au moins indirectement sur un plan d'appui tel le sol et, à l'aide d'un dispositif de nettoyage (US-A-3.603.038) comprenant un outil abrasif porté à l'extrémité d'un bras soutenu par un châssis, on nettoie par passes successives les faces de la lingotière. Dans ce dispositif, l'outil abrasif est un disque abrasif entraîné en rotation autour d'un axe parallèle à la surface qu'il nettoie et c'est donc la surface cylindrique de l'outil qui effectue le nettoyage. L'extrémité opposée du bras porte alors un moyen moteur placé latéralement avec un arbre moteur sur lequel l'outil prend son mouvement. A cet effet, l'outil abrasif est un disque pincé entre deux flasques et calé en rotation sur un arbre d'entrainement relié en rotation à l'arbre moteur par une transmission. Cette solution a pour inconvénient notamment de ne pas permettre de nettoyer parfaitement les angles de la lingotière du fait notamment de la présence des flasques maintenant le disque. Même si le bras est monté rotatif autour de son axe longitudinal, ce dispositif connu nécessite de faire tourner la lingotière d'un quart de tour pour traiter les quatre faces de celle-ci. Dans un autre domaine technique on connaît un autre dispositif (FR-A-2.641.224) dans lequel l'axe de rotation de l'outil abrasif est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du tube cylindrique dans lequel il évolue. Cette disposition est intéressante dans le cas d'une surface courbe mais le rayon de courbure de cette surface courbe doit être supérieur au rayon de l'outil abrasif pour permettre son travail. Un tel dispositif ne pourrait convenir pour une lingotière qui comprend essentiellement des faces planes raccordées entre elles par des arrondis de rayons de courbures réduits. Toujours dans le domaine de la rectification, on connaît (US-A-5.111.623) une machine destinée à se déplacer de manière autonome à l'intérieur d'un tube de grand diamètre. Le dispositif est guidé dans le tube par des moyens appropriés et porte une chape supportant un moteur entraînant quant à lui un outil abrasif guidé en rotation autour d'un axe coaxial au rayon du tube dans lequel la machine se déplace. L'outil est d'encombrement plus faible que le moteur et se déplace à la manière d'un pendule. Ce type de machine ne peut convenir au nettoyage des lingotières car elles n'ont pas de section circulaire. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un dispositif de nettoyage des faces internes d'une lingotière qui permette d'effectuer à la fois le nettoyage des surfaces planes et un travail correct dans les parties arrondies. Est également un autre résultat de l'invention, un tel dispositif qui permette de traiter les quatre faces de la lingotière sans qu'il soit nécessaire de tourner la lingotière. A cet effet, l'invention a pour objet un tel dispositif de nettoyage d'une lingotière notamment caractérisé en ce que l'outil abrasif est porté par une tête constituée dans une pièce distincte du bras auquel elle est reliée de manière amovible et le dispositif, d'une part, comprend des moyens de positionnement angulaire de cette tête autour de l'axe longitudinal du bras et, d'autre part, porte un outil abrasif dont le diamètre est au moins égal et de préférence supérieur à la dimension maximale de la tête mesurée dans un même plan et dont l'axe de rotation est sensiblement perpendiculaire à la face qu'il doit nettoyer. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : vue d'un dispositif de nettoyage, - figure 2 : vue de l'extrémité du dispositif de nettoyage, - figure 3 : vue en coupe d'un détail du dispositif. En se reportant au dessin on voit que la lingotière 1 utilisée pour recevoir un métal ou alliage en fusion est couchée sur l'une de ses faces en vue d'être nettoyée par un dispositif 2 de nettoyage. Ce dispositif 2 de nettoyage comprend un châssis 3 qui, placé à l'extérieur de la lingotière, présente un bras 4 à l'une des extrémités duquel un outil abrasif 5 tel une meule 5 est guidé et entrainé en rotation autour d'un axe de rotation 6. Ce châssis 3 présente des moyens 7 en vue de le déplacer notamment le long de l'axe longitudinal 8 de la lingotière tels des roues et une poignée de manoeuvre. Le dispositif 2 de nettoyage présente en outre à l'extrémité opposée du bras un moyen moteur 9 porté par le châssis et une transmission 10 qui reporte le mouvement engendré par le moteur à l'extrémité du bras 4 pour entraîner en rotation l'outil 5. Selon l'invention, l'outil 5 abrasif est porté par une tête 11 constituée dans une pièce distincte du bras 4 auquel elle est reliée de manière amovible et le dispositif, d'une part, comprend des moyens 12 de positionnement angulaire de cette tête autour de l'axe longitudinal 38 du bras 4 et, d'autre part, porte un outil abrasif 5 dont le diamètre D est au moins égal et de préférence supérieur à la dimension d maximale de la tête 11 mesurée dans un même plan et dont l'axe 6 de rotation est sensiblement perpendiculaire à la face la, lb, lc, id qu'il doit nettoyer. Avantageusement, tout en restant de préférence dans un plan radial à l'axe du bras, l'axe 6 de rotation de l'outil 5 abrasif est légèrement incliné par rapport à la verticale de la surface qu'il nettoie. C'est l'arête de l'outil abrasif qui permet de nettoyer correctement les arrondis formés entre deux faces successives. Les moyens 12 de positionnement comprennent des moyens 13a, 13b complémentaires de guidage en rotation de la tête par rapport au bras, tels deux portées cylindriques complémentaires et des moyens 14 de verrouillage en rotation de la tête par rapport au bras. Avantageusement, les moyens 14 de verrouillage en rotation comprennent d'une part, deux brides 15, 16 portées pour l'une 15 par le bras et pour l'autre 16 par la tête et d'autre part, des moyens 17 d'application des brides l'une contre l'autre. Avantageusement, l'une des brides présente dans sa face venant en vis à vis de l'autre bride une rainure 18 en T apte à loger la tête d'une vis (non représentée) et l'autre bride comprend au moins un perçage 19 pour l'engagement de la tige de la vis précitée. Dans une forme de réalisation, la transmission s'opère par pignon et la tête supportant l'outil abrasif loge un renvoi d'angle 20 comprenant lui même un moyen 21 de couplage avec l'extrémité d'un arbre 22 de transmission placé à l'intérieur du bras. Bien évidemment, cet arbre de transmission comprend des moyens de guidage en rotation, tels des roulements. On peut bien entendu concevoir que la tête loge un moteur hydraulique. Cette possibilité d'orientation de la tête permet de traiter les quatres surfaces de la lingotière sans que cela nécessite de tourner la lingotière d'un quart de tour à chaque fois. Egalement, le réglage de l'inclinaison de l'axe de rotation de la tête permet de régler l'angle d'attaque de la meule sur la surface. De préférence, le chassis est supporté par un seul essieu et l'ensemble des moyens constituant le dispositif sont répartis de chaque coté de l'essieu afin d'équilibrer le dispositif car il ne faut oublier que la longueur du bras est de l'ordre de quatre mètres. De préférence, le dispositif comprend des moyens 23, 24 pour amortir les chocs de la meule sur la surface à nettoyer. Ces moyens peuvent être obtenus par la flexibilité 23 du bras ou encore par un système 24 d'amortissement du renvoi d'angle dans la tête. REVENDICATION8 1. Dispositif pour nettoyer l'intérieur d'une lingotière comprenant un châssis (3) qui, placé à l'extérieur de la lingotière (1), présente un bras (4) à l'une des extrémités duquel un outil abrasif (5), tel une meule (5), est guidé et entrainé en rotation autour d'un axe de rotation (6) et présente en outre à l'extrémité opposée du bras un moyen moteur (9) porté par le châssis et une transmission (10) qui reporte le mouvement engendré par le moteur à l'extrémité du bras (4) pour entraîner en rotation l'outil (5), ce dispositif étant CARACTERISH en ce que l'outil (5) abrasif est porté par une tête (11) constituée dans une pièce distincte du bras (4) auquel elle est reliée de manière amovible et le dispositif - d'une part, comprend des moyens (12) de positionnement angulaire de cette tête autour de l'axe longitudinal (8) du bras (4) et, - d'autre part, porte un outil abrasif (5) dont le diamètre (D) est au moins égal et supérieur à la dimension (d) maximale de la tête (11) mesurée dans un même plan et dont l'axe (6) de rotation est sensiblement perpendiculaire à la face (la, lb, lc, ld) qu'il doit nettoyer. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, tout en restant dans un plan radial à l'axe du bras, l'axe (6) de rotation de l'outil (5) abrasif est légèrement incliné par rapport à la verticale de la surface qu'il nettoie. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce les moyens (12) de positionnement comprennent des moyens (13a, 13b) complé-mentaires de guidage en rotation de la tête par rapport au bras, tels deux portées cylindriques complémentaires, et des moyens (14) de verrouillage en rotation de la tête par rapport au bras. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens (14) de verrouillage en rotation comprennent d'une part, deux brides (15, 16) portées pour l'une (15) par le bras et pour l'autre (16) par la tête et d'autre part, des moyens (17) d'application des brides l'une contre l'autre. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'une des brides présente dans sa face venant en vis à vis de l'autre bride une rainure (18) en T apte à loger la tête d'une vis et l'autre bride comprend au moins un perçage (19) pour l'engagement de la tige de la vis précitée. 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la transmission s'opère par pignon et la tête supportant l'outil abrasif loge un renvoi d'angle (20) comprenant lui même un moyen (21) de couplage avec l'extrémité d'un arbre (22) de transmission placé à l'intérieur du bras. 7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens (23, 24) pour amortir les chocs de la meule sur la surface à nettoyer. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens pour amortir les chocs sont obtenus par la flexibilité (23) du bras. 9. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens pour amortir les chocs sont obtenus par un système (24) d'amortissement du renvoi d'angle dans la tête.