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L'invention concerne la coulée continue de métal et en parti- culier les appareillages dans lesquels on utilise un moule dont la partie supérieure est traversée par un conduit formant moule et dont la partie inférieure est constituée par un ou plusieurs tabliers, s'étendant vers le bas,ces tabliers ayant des surfaces intérieures prolongeant le conduit de la partie supérieure et ayant des formes correspondant aux formes des pièces de métal à mouler.
Dans de tels appareillages le moule est refroidi par divers procédés, par exemple par pulvérisation d'eau à la surface extérieure du moule,ou par circulation d'eau dans l'épaisseur du moule.
Dans sa partie supérieure., le moule n'est en contact avec la pièce de métal coulé que sur une très faible hauteur, car aussitôt que le métal se refroidit au contact du moules il se contracte, et un espace apparaît entre le métal et le moule. D'autre part, pour refroidir le métal dans de bonnes conditionsles tabliers doivent être en contact intime avec la pièce coulée. Il est donc souhaitable que la section interne des ta- bliers soit plus faible que la section interne de la partie supérieure du moule.
Cette condition est toutefois difficile à réaliser car le re- trait du métal ne s'effectue pas toujours de la même manière., ce retrait dépend de différents facteurs et en particulier de la nature même du métal
L'invention a tout d'abord pour but de permettre l'application des tabliers contre le métal et par conséquent d'obtenir le refroidissement désiré de la pièce coulée, quelles que soient les conditions de la coulée et le métal utilisé.
L'invention permet en outre de réduire l'usure des tabliers et d'utiliser pour la fabrication de ces tabliers le métal donnant le meilleur résultat, et en particulier le cuivre.
L'invention atteint ce but en évitant dans la mesure du posaible les frottements entre la pièce coulée et les tabliers.
Enfin l'invention permet la réalisation d'un appareillage dans lequel le moule est soumis à des oscillations verticales de façon qu'il suive la pièce coulée au cours de sa descente et remonte périodiquement pour reprendre la pièce coulée avant une nouvelle descente. L'appareillage selon l'invention assure un synchronisme absolu entre les descentes des pièces coulées et les mouvements vers le bas du moule, ce qui évite l'usure de ce moule. De plus le moule peut subir des mouvements vers le haut à une vitesse beaucoup plus grande que la vitesse permise dans les appareillages connus. Il en résulte un gain de temps et une diminution des périodes de temps pendant lesquelles les tabliers ne suivent pas la pièce pendant sa descente.
Les caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés.
La fig. 1 est une vue en élévation avec arrachement partiel d'un moule selon l'invention.
La fige 2 est une coupe suivant II-II, fige 1.
La fig. 3 représente en coupe un détail du montage d'un tablier sur la partie supérieure du moule.
La figo 4 représente un détail du dispositif commandant l'écartement des tabliers au cours de la remontée du moule.
La fige 5 est une coupe horizontale de l'ensemble des tabliers prévus pour le moulage de pièces cylindriques.
La fig. 6 est une vue en élévation d'un appareillage selon l'invention dans lequel le moule subit des oscillations verticales combinées avec des mouvements périodiques rapprochant ou éloignant les tabliers.
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La fige 7 est une coupe suivant VII-VII, fig. 6.
Les fig. 8, 9 et 10 représentent schématiquement certains modes de réalisation du refroidissement des tabliers.
L'appareillage représenté sur les fig. 1 à 4 comporte un moule destiné à la coulée continue de pièces dont la section horizontale est rectangulaire.
Ce moule comporte une partie supérieure 1 percée d'un conduit 2 dans lequel le métal est coulé. A la base de cette partie supérieure sont montés des tabliers 3 et 4 qui., selon l'invention peuvent subir des déplacements relatifs au cours desquels ils se rapprochent ou s'éloignent l'un de l'autre.
Le montage est fait au moyen de cornières 5 et 6 fixées rigidement respectivement aux tabliers 3 et 4 et dont une aile est percée de lumières 7 traversées par des goujons 8 engagés dans la partie supérieure du moule 1 et dont les têtes 9 retiennent les cornières correspondantes.
Comme on le voit sur les fig. 1 et 2, le métal coulé dans le moule est au contact de la partie supérieure 1 le long d'une zone 10 de faible hauteur. Après cette zone 10 le retrait du métal provoque un espace 11 entre le métal et la paroi interne de la partie supérieure du moule 1.
Pour faciliter le refroidissement du métal à hauteur des tabliers et pour obtenir un refroidissement réparti suivant une loi déterminée pour tenir compte des diverses caractéristiques de la coulée, il est nécessaire que les tabliers 3 et 4 soient au contact de la pièce coulée 12.
Ceci présente en outre l'avantage supplémentaire de pouvoir réaliser un re- froidissement directionnel de la pièce coulée 12. Les directions de refroi- dissement peuvent facilement être déterminées par la forme des tabliers comportant éventuellement des échancrures pour permettre un refroidissement plus direct de certaines parties de la pièce 12, le refroidissement étant cependant parfaitement effectué à travers les tabliers 3 et 4 en contact avec la pièce.
Les déplacements relatifs des tabliers peuvent être guidés par des organes extrêmement variés. On peut par exemple utiliser pour ce gui- dage des goujons 13 traversant les deux tabliers parallèles 3 et 4. En outre ces deux tabliers peuvent tendre constamment à se rapprocher l'un de l'autre grâce à des tiges 14, munies d'une tête 15 à une extrémité de façon à prendre appui sur le tablier 3, et recevant des ressorts 16 à l'autre extrémité.
Ces ressorts appuient sur le tablier 4 et viennent en butée sur des écrous 17 engagés sur les extrémités filetées des tiges-14. On peut au moyen de ces écrous 17 règler plus ou moins la compression des ressorts 16, c'est-à-dire pratiquement la pression exercée par les trabliers sur la pièce 12 à refroidir.
Les tabliers sont de préférence en cuivre, métal qui jusqu'ici semble avoir donné les meilleurs résultats. L'utilisation du cuivre toutefois présente un inconvénient, c'est que les tabliers s'usent rapidement lorsqu'ils sont soumis à des frictions répétées contre la surface de la pièce coulée.
Pour éviter ces frictions, on prévoit selon l'invention, des dispositifs écartant les tabliers l'un de l'autre au moment où le moule doit subir un déplacement relatif par rapport à la pièce coulée.
Les fige 2 et 3 représentent un mode de réalisation particulier du dispositif d'écartement des tabliers pour lequel il est prévu un fonctionnement automatique au moment de la remontée du moule par rapport à la pièce 12.
Les tabliers 3 et 4 comportent des coins 18 et 19 placés les uns en face des autres, et des butées 20 sont prévues sur un montant fixe 21. Les butées 20 sont montées oscillantes autour d'axes 22 et soumises à l'action de ressorts 23 qui prennent appui sur des cornières 24, ceux-ci
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tendent constamment à amener les butées 20 en position horizontale sur le trajet des coins 18 et 19.
Chaque butée comporte une queue 25 qui prend appui sur le mon- tant fixe 21 et l'empêche de basculer vers le haut. La butée ne peut donc subir qu'un mouvement de basculement vers le bas en aplatissant le ressort 23.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante. Lorsque les tabliers descendent, les coins 18 et 19 rencontrent les butées 20 et les font basculer contre l'action des ressorts 23. Au moment de la remontée du mouleg les butées restent horizontales et résistent à l'action des coins
18 et 19. Ceux-ci sont donc obligés de s'écarter pour permettre la remon- tée et ceci correspond à l'écartement des tabliers 3 et 4.
On a donc une installation de coulée continue pour laquelle le refroidissement se fait de la façon la plus favorable, peut être contre- lé et dirigé grâce à la forme et à l'orientation des tabliers, ces tabliers ne risquant pas de s'user d'une façon anormale grâce au fait qu'ils suivent la pièce au cours de sa descente et qu'ils remontent sans contact avec cette Pièce.
Les fig. 1 à 4 se rapportent à la coulée d'une pièce de sec- tion rectangulaire. Il est bien évident que les caractéristiques de l'invention peuvent s'appliquer à n'importe quel type de moule et par exemple à un moule de section horizontale ronde.
La fige 5 représente un tel moule en section horizontale. Ce moule est constitué à sa partie inférieure par un tablier comprenant plusieurs portions cylindriques 26, 27 et 28 qui peuvent s'écarter ou se rapprocher les unes des autres.
Comme pour le mode de réalisation déjà décrit, chaque portion de tablier comprend des coins 29 et 30 entre lesquels sont prévues des butées du type de celles représentées sur la fig. 4..
Des tiges 31 munies de ressorts 32 servent au guidage relatif des portions 26, 27 et 28 du tablier, les ressorts 32 rapprochant ces portions les unes des autres lorsque les butées ne séparent pas les coins 29 et 30.
Des appareillages du type de ceux décrits à propos des fig.
1 à 5 trouvent une application particulièrement intéressante dans le cas où le moule est soumis à des mouvements périodiques vers le haut au cours de la coulée, la pièce coulée étant tirée vers le bas par des rouleaux 54 et 55.
Pour éviter l'usure des tabliers, il a été vu qu'il est impor- tant que ceux-ci ne restent pas au contact des pièces coulées au moment de la remontée du moule, et d'une façon générale que les tabliers ne se trouvent pas au contact de la pièce an cours d'un mouvement relatif de cette pièce par rapport au moule.
Dans les installations de coulée continue utilisant les mouvements alternatifs verticaux du moule, on avait jusqu'à présent à résoudre un problème relativement complexe consistant à synchroniser l'action des rouleaux d'entralnement de la pièce avec la vitesse de descente du moule.
Les installations utilisées comportaient en général des cames commandant les mouvements alternatifs verticaux du moule, ces cames donnant au moule une vitesse vers le haut supérieure à la vitesse vers le bas de façon à réduire les périodes de temps, pendant lesquelles le moule ne suivait pas la pièce coulée dans son mouvement., c'est-à-dire pendant lesquelles le refroidissement ne s'effectuait pas on s'effectuait mal.
On ne pouvait toutefois pas réduire considérablement le temps de remontée du moule par rapport au temps de descente car ceci aurait conduit à des formes de cames telles que l'installation subissait des chocs
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trop brusques au moment de la remontée.
L'invention permet de synchroniser d'une façon absolue la descente de la pièce et la descente du moule et d'augmenter la vitesse de remontée des moules.
Selon 1-'invention, on utilise les tabliers eux-mêmes pour en- trainer la partie supérieure du moule, les tabliers étant eux-mêmes entra.1nés par la coulée descendante. Il n'y a donc plus de déplacements relatifs à craindre entre le moule et la pièce coulée pendant les mouvements de descente du moule puisque le moule est précisément entraîné par la pièce coulée.
En outre la remontée du moule peut être commandée par des appareils à fonctionnement rapide et sans inertie mécanique importante, tels que des vérins hydrauliques ou électriques. Il en résulte que le moule peut être remonté beaucoup plus rapidement que dans les installations connues sans craindre les chocs ou les vibrations que provoquerait l'utilisation de cames.
Les fig. 6 et 7 représentent un mode de réalisation dans lequel le moule comporte une partie supérieure 33 recevant le métal, et des ta- 'bliers inférieurs 34 et 35. La pièce 36 coulée descend dans le sens de la flèche 37, cette pièce est tirée vers le bas par des rouleaux 54 et 55.
L'accrochage des tabliers 34 et 35 sur la partie supérieure du moule 33 est analogue à celui représenté sur la fige 3. D'autre part des ressorts 38 tendent constamment à séparer les tabliers 34 et 35.
Des vérins 39, à comnande hydraulique ou électrique par exemple déterminent le rapprochement à volonté des tabliers 34 et 35.
La partie supérieure du moule 33 repose sur des vérins 40, hydrauliques ou électriques, qui déterminent les mouvements verticaux alternatifs du moule.
Les commandes des vérins 39 et 40 sont prévues pour que les vérins 39 rapprochent les tabliers 34 et 35 et les appliquent contre la pièce coulée 36 lorsque les vérins 40 ne commandent pas la montée du moule. La pièce coulée 36 est alors tirée vers le bas par les rouleaux 54 et 55 et entraîne les tabliers et par conséquent le moule. Les commandes sont de plus prévues pour que les vérins 39 n'agissent plus et que les ressorts 38 écartent les tabliers lorsque les vérins 40 commandent la remontée du moule.
Les mouvements verticaux du moule peuvent enfin être guidés par des tiges 56 et 57 traversant des pattes 58 et 59 fixées sur le moule.
Au cours des descriptions qui précèdent on n'a pas décrit les moyens utilisés pour refroidir les tabliers.
Ces moyens peuvent être extrêmement variés. Les fig. 8, 9 et 10 décrivent des réalisations différentes qui ne sont en fait que l'applica- tion au refroidissement des tabliers d'organes de refroidissement déjà connus.
La fig. 8 représente un -tablier 41 soumis à l'action de jets de pulvérisation 42 prévus sur des canalisations d'eau 43.
La fig. 9 représente un tablier 44 recouvert d'un water-jacket 45 en acier de façon à déterminer un espace 46 où circulent des canalisations 47 amenant de l'eau par exemple qui se trouve pulvérisée par des jets 48 en direction du tablier 44.
Enfin la fig. 10 représente un tablier 49 percé de canalisations internes 50 en liaison avec un tube d'entrée d'eau 51 et un tube de sortie 52. Dans les canalisations 50, sont prévus de plus, des éléments de remplissage 53 obturant partiellement les canalisations et forçant le liquide réfrigérant, de l'eau par exemple, à passer dans les canalisations 50 à
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une vitesse plus grande que dans les tubes 51 et 52.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée par les modes de réalisation représentés, les formes des moules et les différents organes de commande des mouvements des tabliers et des moules pourraient en effet être modifiés sans sortir du cadre de l'invention. Il en est d'ailleurs de même du mode d'accrochage des tabliers sur les parties supérieures des moules.
REVENDICATIONS
1 - Appareillage pour la coulée continue de métal du type com- prenant un moule dont la partie supérieure est traversée par un conduit formant mouleet dont la partie inférieure est constituée par un ou plu- sieurs tabliers s'étendant vers le bas, ces tabliers ayant des surfaces intérieures prolongeant le conduit de la partie supérieure et ayant des formes correspondant aux formes des pièces de métal à mouler, appareil- lage caractérisé en ce que les tabliers sont combinés à des dispositifs permettant la modification de leurs distances respectives de façon que ces tabliers puissent s'appliquer contre la pièce en cours de moulage.
2 - Appareillage selon 1, caractérisé en ce que des organes de refroidissement sont disposés à hauteur des tabliers pair refroidir ces derniers et le métal à travers eux.
3 - Appareillage selon 1, caractérisé en ce que des organes sont prévus pour commander automatiquement l'écartement des tabliers au moment de la remontée du moule.
4 - Appareillage selon 1 et 3,caractérisé en ce que les organes de commande automatique de l'écartement des tabliers au moment de la remontée du moule., comprennent des coins fixés aux tabliers, et des butées montées pivotantes sur une partie fixe de façon qu'elles s'effacent sous Inaction des coins au cours de la descente de ceux-ci avec le moule, et qu'elles s'immobilisennt et forcent les coins à s'éloigner les uns des autres en repoussant les tabliers au cours de la remontée du moule.
5 - Appareillage selon 1 et 3, caractérisé en ce que les organes de commande automatique de l'écartement des tabliers au moment de la remontée du moule sont combinés avec des ressorts tendant constamment à rapprocher les tabliers les uns des autres.
6 - Appareillage selon 1 et 3; caractérisé en ce que les dispositifs permettant la modification des distances respectives des tabliers comportent des vérins.
7 - Appareillage selon 1, 3 et 6, caractérisé en ce que les vérins de commande des distances respectives des tabliers ne commandent d'une façon positive que le rapprochement des tabliers, des ressorts étant prévus pour déterminer leur écartement.
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