Brevet FR2731636A1 — publié le 19960920

ASSEMBLAGE A ENGAGEMENT POSITIF DE MOULES CERAMIOUES La présente invention concerne un assemblage à engagement positif entre des tronçons de parois voisines de deux moules céramiques. L'état de la technique, ainsi que la présente invention sont présentés ci-dessous au moyen d'un tube d'ombre (busette de coulée), qui se compose d'un tube de base et d'une protection d'entrée tubulaire coulissée sur l'extrémité de sortie du tube de base et reliée au tube de base. La présente invention ne se limite cependant pas à cette utilisation. Il est également possible de réaliser l'assemblage à engagement positif entre d'autres moules, qui s'engagent l'un dans l'autre le long des tronçons de parois voisines. Une busette de coulée du type ci-dessus cité est disposée entre une poche de coulée et un avant-creuset et permet d'éviter l'oxydation et le refroidissement du bain de fusion, qui traverse le tube. La protection d'entrée citée sert à protéger l'extrémité de sortie du tube de base et à prolonger ainsi la durée de vie de la busette de coulée. Dans la zone de plongée, la busette de coulée est soumise à une très forte sollicitation due aux variations de température. Le mode de réalisation formé de deux pièces permet de mieux compenser les allongements et les contractions. Comme le montre le modèle DE 93 18 726 Ul, la fixation de la protection d'entrée tubulaire, qui est également désignée par le terme manchon, pose un problème considérable. L'assemblage doit pouvoir répondre, entre autres, aux exigences suivantes: - assurer une bonne stabilité face aux variations de temperature, - former un joint dans la zone de l'assemblage, - réaliser une concentricité absolue du tube de base et de la protection d'entrée (manchon). Les solutions proposées, décrites dans DE 93 18 726 U1, réalisent l'assemblage par l'intermédiaire d'une colle réfractaire, ainsi que par l'insertion de languettes dans l'enveloppe métallique extérieure du tube de base, et elles attirent simultanément l'attention sur le fait qu'il existe toujours le risque de détacher le manchon du tube de base en cours de manipulation. C'est pourquoi le document du modèle cité propose d'introduire dans le matériau réfractaire du manchon une armature trouée et/ou ondulée, qui est fixée sur une enveloppe métallique extérieure du tube. L'assemblage céramique est donc remplacé par un assemblage métallique. La solution proposée connue exige des dépenses considérables sur le plan de la conception de l'ensemble, étant donné que les deux pièces sont munies d'enveloppes métalliques. En même temps, il existe un risque d'oxydation de l'armature métallique, ce qui engendre des fissures d'expansion dues à l'augmentation de volume. L'objet de la présente invention est de concevoir un assemblage à engagement positif du type cité tout en améliorant les trois critères cités ci-dessus. Le mode de réalisation le plus simple de la présente invention propose donc de réaliser un assemblage à engagement positif entre les tronçons de parois voisines de deux pièces moulées céramiques, sur lesquelles sont réalisées des encoches moulurées le long des tronçons des parois opposées, qui sont placées face à face, deux par deux, lorsque les deux pièces moulées sont montées l'une sur l'autre et qui sont remplies avec un mortier, qu'il est possible d'introduire dans au moins une des encoches citées par l'intermédiaire d'un conduit d'admission au moins. En d'autres termes: le mortier en question permet de réaliser un ancrage "in situ" entre les deux pièces moulées en céramique réfractaire. Pour ce faire, les encoches moulurées sont formées sur les deux pièces moulées, ces dernières sont ensuite montées l'une sur l'autre dans la position souhaitée, puis le mortier est introduit, par l'intermédiaire d'un conduit d'admission, dans les encoches moulurées o il forme une sorte de "pont" ou "ancrage" entre les deux pièces après durcissement. Le terme mortier désigne ici tous les types de masses qu'il est possible d'introduire sous forme visqueuse (pâteuse), par l'intermédiaire du conduit d'admission cité, dans les encoches moulurées o ces masses pourront durcir et présenter à l'état durci une stabilité face aux variations de température, supérieure à la température maximale rencontrée lors de l'utilisation industrielle des pièces moulées citées. Si les tronçons des parois correspondantes des pièces moulées à assembler sont concentriques l'un par rapport à l'autre, il est possible également de faire en sorte que les encoches moulurées s'étendent, au moins sur une pièce moulée, tout autour de la périphérie (forme annulaire), et dans ce cas un seul conduit d'admission du mortier est suffisant. En même temps, lorsque les encoches moulurées correspondantes sont remplies de mortier, il se forme une sorte de joint périphérique entre les deux pièces moulées céramiques réfractaires contigués. Selon un mode de réalisation, les encoches dans les pièces moulées réfractaires, ainsi que la zone de passage des encoches avec les tronçons des parois voisines, sont de forme arrondie, afin d'éviter autant que possible des effets d'entaille lors de l'utilisation des pièces moulées. Au cours des essais préliminaires, il s'est avéré que les encoches ayant la forme d'une rainure (rainure annulaire) avec une section semicylindrique et une zone de passage arrondie vers les tronçons des parois voisines sont particulièrement avantageuses pour réaliser un assemblage concentrique des pièces moulées. Dans un autre perfectionnement avantageux, la présente invention propose de revêtir la surface d'une empreinte au moins (des encoches d'une pièce moulée) avec un agent de démoulage. De cette manière, il est possible d'empêcher une liaison (assemblage) continue (céramique) entre les pièces moulées voisines, ce qui est tout à fait positif pour la stabilité face aux variations de température, sans entraver sensiblement l'étanchéité de l'assemblage aux points de jonction. De même, il est possible de revêtir les tronçons des parois voisines d'une pièce moulée au moins avec un agent de démoulage, de telle sorte qu'il ne se forme pas un assemblage avec liaison des matières entre les deux pièces moulées, à l'état confectionné. Il est possible de choisir, par exemple, une feuille métallique comme agent de démoulage; de même, il est également possible de revêtir les encoches correspondantes et, le cas échéant, les tronçons des parois correspondantes avec un vernis réfractaire, un engobe ou une autre couche de démoulage réfractaire. Comme il a été dit, un mode de réalisation particulièrement avantageux représente l'assemblage des pièces moulées d'un tube d'ombre, qui comprend un tube de base et une protection d'entrée (un manchon), laquelle est emmanchée sur le tube de base et reliée à ce dernier selon la méthode précédemment décrite. Contrairement à DE 93 18 726 Ul, l'invention permet d'éviter des armatures métalliques ou des assemblages purement métalliques. Les encoches citées, qui peuvent être conçues comme des encoches "discrètes" (isolées) ou des encoches en forme de canaux, sont formées directement lors de la coulée ou du compactage des pièces moulées. Cependant, il est également possible de réaliser les encoches citées après la fabrication des pièces moulées, par un traitement mécanique ultérieur. Dans tous les cas, ce seront toujours de petites étapes de travail qui s'avéreront ultérieurement nécessaires. D'autres caractéristiques de la présente invention apparaitront dans la description qui va suivre, en se référant aux figures qui montrent un exemple de réalisation sous une forme schématique: Figure 1 est une vue en demi- coupe d'un tube d'ombre, comprenant un tube de base et une protection d'entrée attenante, après moulage; Figure 2 est une vue analogue à la figure 1, après un stade de pré-confection, Figure 3 est une autre vue analogue à la figure 1 à l'état confectionné. La figure 1 montre un tube d'ombre, qui comprend un tube de base 10, dont on a représenté la partie inférieure, et une protection d'entrée tubulaire 12, les deux parties 10, 12 étant réalisées chacune dans un matériau céramique réfractaire. Pendant le moulage, les encoches moulurées 14a, 14b sur la paroi périphérique extérieure de l'extrémité de sortie du tube 10 ont été formées chacune avec une section semi-cylindrique. La protection d'entrée 12 comprend un manchon, dont le tronçon supérieur orienté vers le tube 10 présente un évidement étagé 16, le diamètre intérieur du tronçon inférieur 12u correspond au diamètre intérieur du tube 10 et le diamètre intérieur du tronçon supérieur 120 est légèrement plus grand que le diamètre extérieur du tube 10 dans l'extrémité de sortie correspondante. Sur la face intérieure du tronçon supérieur 120 sont formées des encoches moulurées 18a, 18b, qui elles aussi ont une section semi- cylindrique et sont disposées de telle sorte qu'à l'état confectionné, lorsque le tube 10 s'engage dans le manchon 12 (figure 3), les encoches 14a, 18a et 14b, 18b sont directement face à face deux par deux et la partie frontale 10e du tube 10 vient se poser sur le niveau correspondant de l'évidement 16 (figure 3). En outre, à l'état confectionné (figure 3), la paroi périphérique extérieure du tube 10 s'appuie sur toute sa surface contre la paroi intérieure du tronçon supérieur du manchon 12. La rainure annulaire moulurée 18a est reliée à la rainure annulaire 18b par une autre rainure 18c verticale (dans le sens de l'axe longitudinal médian M du manchon 12) sur la paroi intérieure du tronçon supérieur 120 du manchon 12, qui se prolonge au-dessous de la rainure annulaire 18b et se transforme dans la partie inférieure 12u du manchon 12 en un canal 18d, qui, après un coude, se transforme en un tronçon 18e qui se prolonge jusque sur la paroi périphérique extérieure du manchon 12. Les rainures annulaires 18a, 18b, ainsi que les rainures/canaux 18c, 18d et 18e ont été formées pendant le moulage du manchon 12. Les rainures en forme de canaux 18d, 18e sont obtenues par l'insertion d'un matériau, qui se détruit pendant la cuisson du manchon 12 et forme ainsi les canaux 18d, 18e. Au cours d'une autre étape de travail (figure 2), on a posé sur la périphérie extérieure de l'extrémité de sortie du tube 10 une feuille métallique 20, qui s'étend depuis un point légèrement au-dessus de la rainure annulaire 14a jusqu'à l'extrémité frontale 10e et autour de cette dernière. La figure 3 montre l'état confectionné du tube 10 et du manchon 12. Pour réaliser l'assemblage à engagement positif des pièces moulées 10, 12, on introduit alors, par l'intermédiaire des canaux 18e, 18d, ainsi que par l'empreinte en forme de rainure 18c, un mortier pâteux dans les encoches annulaires 14a, 18a, 14b, 18b, ce mortier se présente, par conséquent, sous une forme circulaire en coupe dans la zone des rainures 14a, 18a et 14b, 18b. Ensuite, le mortier durcit et forme ainsi un assemblage à engagement positif entre le tube 10 et le manchon 12 du tube d'ombre. La feuille métallique 20 évite la réalisation d'un assemblage par engagement des matériaux, c'est-à-dire une liaison entre les deux matériaux céramiques. Cela représente donc un avantage, étant donné qu'il est possible par la séparation physique des deux pièces 10, 12 ainsi obtenue d'améliorer nettement la stabilité face aux variations de température dans la zone d'assemblage, lors de l'utilisation du tube d'ombre. Dans une variante de l'invention, le tube ne présente pas deux rainures annulaires périphériques 14a, 14b, mais six rainures en forme d'entailles, dont trois s'étendent sur la paroi périphérique, espacées l'une de l'autre par rapport à une ligne (donc alignées l'une par rapport à l'autre). En d'autres termes: les rainures annulaires 14a, 14b sont interrompues chacune trois fois, de telle sorte qu'il se forme trois encoches discrètes, qui à l'état confectionné se situent face aux rainures annulaires 18a, 18b. Il est évidemment possible de réaliser un nombre quelconque de rainures. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Assemblage à engagement positif entre les tronçons des parois voisines de deux pièces moulées céramiques (10, 12), sur lesquelles sont réalisées des encoches moulurées (14a, 14b, 18a, 18b) le long des tronçons des parois opposées, caractérisé en ce que lesdites encoches sont placées face à face, deux par deux, à l'état monté des pièces moulées (10, 12) et sont remplies avec un mortier qu'il est possible d'introduire par au moins un conduit (admission (18e, 18d, 18c) vers au moins une des encoches correspondantes (14a, 18a; 14b, 18b). 2. Assemblage à engagement positif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tronçons des parois correspondantes des pièces moulées (10, 12) à assembler s'étendent concentriquement l'un par rapport à l'autre. 3. Assemblage à engagement positif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les encoches (14a, 14b, 18a, 18b) ont la forme d'une rainure annulaire de section semi-cylindrique. 4. Assemblage à engagement positif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface d'au moins une encoche (14a, 14b) est revêtue d'un agent de démoulage (20). 5. Assemblage à engagement positif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un tronçon de la paroi d'une pièce moulée (10, 12) est revêtu d'un agent de démoulage (20). 6. Assemblage à engagement positif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'agent de démoulage (20) est une feuille métallique. 7. Assemblage à engagement positif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'agent de démoulage (20) est un vernis réfractaire ou un engobe céramique. 8. Assemblage à engagement positif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les encoches (14a, 14b, 18a, 18b) dans les pièces moulées céramiques (10, 12), ainsi que la zone de passage des encoches (14a, 14b, 18a, 18b) vers les tronçons des parois voisines sont arrondies. 9. Assemblage à engagement positif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les pièces moulées (10, 12) sont composées d'un tube de base (10) et d'un manchon (12) situé sur l'extrémité finale et placé sur le tube de base (10).