Perfectionnements aux dispositifs permettant la mesure de la température
superficielle d'un corps et notamment d'un lingot de métal.
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux
dispositifs de mesure de la température superficielle d'un corps et particulièrement de la mesure continue de la température superficielle d'un
lingot de métal obtenu par exemple par coulée continue.
Les problèmes posés par la mesure de la température superficielle des corps à haute température, par exemple dans le domaine de
températures compris entre 500[deg.]Cet 2000[deg.]C, ont la plupart du temps reçu
des solutions faisant appel aux techniques bien connues de la pyrométrie
et notamment de la pyrométrie optique.
Lorsque les mesures de température sont effectuées dans des conditions favorables, par exemple lorsque sur le chemin optique utilisé pour la mesure on ne rencontre aucune perturbation de nature quelconque, les résultats des dites mesures correspondent effectivement aux grandeurs à mesurer.
Il n'en est toutefois plus de même lorsque, par la nature des choses, on est amené à effectuer des mesures dans un milieu dont l'atmosphère comporte des éléments perturbateurs en quantités éventuellement variables, tels que des poussières de toutes sortes, des vapeurs (par exemple d'eau), des brouillards divers. La présence de tels éléments sur le trajet d'une mesure pyrométrique optique ne peut conduire qu'à altérer plus ou moins gravement l'exactitude des résultats obtenus, et en plus à empêcher qu'ils soient reproductibles.
Lorsque l'on se trouve dans de semblables conditions, le remède consiste de toule évidence à éliminer dans toute la mesure du possible ces éléments perturbateurs et à supprimer les causes qui régissent leur production.
Il est toutefois fréquent que l'on doive mesurer des températures en des endroits où la production ou le passade d'éléments perturbateurs tels que des poussières, des projections refroidissantes et la présence d'une couche d'oxyde, est un des aspects fondamentaux du phénomène considéré,
ou même est une des conditions du déroulement correct de ce phénomène.
On ne peut dans ce cas envisager d'éliminer ces éléments perturbateurs sous peine de modifier le processus en cours; le problème de la mesure de température n'est alors pas résolu de manière satisfaisante.
En cette matière, la même demanderesse a déjà proposé un dispositif permettant d'éliminer de façon appréciable les inconvénients cidessus indiqués.
Ce dispositif, lequel est spécialement applicable à un lingot à haute température, sortant d'une lingotière de coulée continue, comporte
un châssis tubulaire, dans lequel se trouva placé et peut tourner un arbre de rotation; une des extrémités de l'arbre est reliée à un moteur, de préférence pneumatique, destiné à mettre le dit arbre en rotation dans le châssis tubulaire, l'autre extrémité de l'arbre étant munie d'un organe servant
de support à un ou plusieurs racleurs destinés à entrer en contact, sous pression ajustable, avec la plage à nettoyer, pendant la mise en rotation
de l'arbre; ce dispositif est par ailleurs muni de moyens pour refroidir
et balayer l'espace entre arbre et châssis et la tête rotative, soit à sa périphérie, soit en son centre.
Le dispositif ci-dessus est en outre combiné à un organe de mesure de la température de la plage considérée, disposé de telle façon qu'il permette la visée de la plage déjà nettoyée ; dans une version préférentielle, la visée est effectuée par l'intérieur d'un arbre de rotation, soit par l'intermédiaire d'une fibre optique dont une extrémité est disposée
à proximité de la plage considérée et dont l'autre extrémité est en liaison optique avec un pyromètre de mesure, soit directement à travers l'arbre creux doté à son extrémité d'un pyromètre classique.
La présente invention a pour objet un dispositif du genre de ceux décrits ci-dessus et qui présente en sus, entre autres avantages,
celui de comporter une tête facilement montable et démontable, ainsi que susceptible d'osciller à la façon d'une rotule (dans une certaine mesure)
au bout de l'arbre de rotation supportant la dite tête.
Le dispositif, objet de la présente invention, applicable à
un lingot sortant d'une lingotière de coulée continue, comporte donc un châssis tubulaire dans lequel se trouve placé et peut tourner un arbre de rotation, de préférence creux sur toute sa longueur, une des extrémités
de l'arbre étant destinée à être reliée à un moteur de commande, tandis que l'autre est munie d'un organe, appelé tête, servant de support à un
ou plusieurs racleurs pour le nettoyage de la surface du lingot pendant
la mise en rotation de l'arbre. C'est notamment cette tête qui fait l'objet
de la présente invention. Il est à noter que la rotation de l'arbre peut être continue ou alternative.
Le dispositif, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'arbre de rotation, lequel présente extérieurement une forme sensiblement cylindrique, est pourvu à son extrémité r côté raclage d'une rainure périphérique circulaire de profondeur appropriée, rainure dans laquelle peut se loger un anneau dit de blocage, élastique ou
non, dont l'encombrement après mise en place dans la rainure ne dépasse
pas de préférence celui de l'arbre de rotation, en ce qu'il comporte en outre une tête amovible, coaxiale à l'arbre, portant un ou plusieurs racleurs à sa face antérieure, la dite tête étant munie à sa face postérieure d'au moins
deux bras sensiblement parallèles à l'axe de l'arbre, bras profilés de telle façon qu'après mise en place de la face postérieure de la tête contre la face d'extrémité de l'arbre, l'extrémité des dits bras présente, étant disposée dans une rainure longitudinale appropriée pratiquée dans l'arbre, un encombrement radial supérieur à celui de l'intérieur de l'anneau de blocage et se trouve plus éloignée que le dit anneau de l'extrémité de l'arbre , ce qui empêche l'enlèvement de la tête tant que l'anneau est en place.
Suivant une variante avantageuse du dispositif de l'invention, les dits bras présentent des dimensions transversales nettement Inférieures à celles transversales de la rainure longitudinale dans laquelle ils sont disposés, ce qui permetà la tête de se déplacer avec un certain jeu vis-à-vis de l'arbre après sa mise en place.
Egalement suivant l'Invention, le face postérieure de la tête et/ou celle d'extrémité de l'arbre sont sensiblement sphériques, légèrement bombées, par exemple de grand diamètre, la dite tête comportant de part
en part un trou axial disposé en face de celui de l'arbre.
En pratique, le nombre de bras est avantageusement de trois,
<EMI ID=1.1>
de la tête sont également au nombre de trois, disposés sensiblement à 120[deg.] l'un de l'autre, mais sensiblement décalé chacun de 60[deg.] par rapport aux bras. Les distances angulaires entre bras ou entre racleurs ne sont cependant
pas de préférence égales à 120[deg.] afin, d'une part, de pouvoir ajuster la tête sur l'arbre sans tâtonner et toujours orientée de la même façon et, d'autre part, de permettre un recouvrement certain des plages raclées sur le lingot après passage complet de la tête.
Dans une variante avantageuse et dans le but de réduire l'encombrement radial extérieur de l'arbre, le circuit de refroidissement par eau habituellement logé dans sa périphérie ne comporte pas de trajet de retour, l'eau de refroidissement introduite à l'arrière de l'arbre s'en échappe à quelque distance de sa face avant, suivant une direction appropriée pour
ne pas gêner la plage d'observation suivant l'axe de l'arbre.
Les schémas ci-après, donnés à titre d'exemple non limitatif
et non à l'échelle, permettent de se rendre compte comment on peut réaliser le dispositif de l'invention.
La figure 1 représente une coupe longitudinale de l'arbre rotatif destiné à supporter la tête racleuse, la figure 2 représente la section trans- <EMI ID=2.1>
ment une vue de face et une vue latérale d'une tête racleuse destinée à s'embofter sur l'extrémité antérieure de l'arbre de rotation; la figure 5 représente également une vue de face de la tête racleuse munie de trois racleurs, dont les trajectoires alternatives ont été schématisées.
Sur la figure 1, on reconnaît en 1 l'arbre creux, susceptible de tourner autour de son axe 2, suivant un mouvement alternatif , représenté
par la flèche courbe 3. Un système de refroidissement par eau est schématisé en 4 et 5, respectivement entrée et sortie du circuit refroidisseur. Un système de soufflage (non représenté) permet de souffler un gaz approprié
à pression appropriée par le creux de l'arbre et celui de la tête, jusqu'au contact du lingot.
La partie avant de l'arbre comporte une rainure extérieure circulaire 6 dont la profondeur est délimitée par le niveau 7. Dans cette rainure, vient se loger un anneau de serrage 8 qui, après mise en place, ne dépasse pas hors de cette rainure. La partie avant de l'arbre, laquelle est terminée par une face avant 9 légèrement bombée, comporte encore (cfr. figure 2) trois rainures 3.0, 11, 12, ménagées dans le sens longitudinal de l'arbre, à sa périphérie, sensiblement à 120[deg.] l'un de l'autre; la profondeur des rainures longitudinales (matérialisée par le niveau 13) est nettement supérieure à celle de la rainure circulaire 6, qui est donc interrompue au passage des trois rainures longitudinales, lesquelles se terminent en 14 sensiblement plus
en arrière de la face 9 que la dite rainure circulaire.
Les figures 3 et 4 représentent, comme dit plus haut, une tête racleuse composée d'un support 15 à trois pieds 16, 17, 18, disposés à l'arrière de l'étrier, et dont les dimensions et positions périphériques relatives sont telles qu'ils peuvent pénétrer tous les trois simultanément dans les trois rainureslO, 11 et 12, jusqu'à ce que la face arrière 19 de l'étrier vienne prendre appui contre la face 9 de l'arbre 1. A ce moment, les trois pieds sont en fait au fond des trois rainures 10, 11, 12,l'anneau 8 ayant été préalablement enlevé de la rainure 6 au moment où l'on chaussait l'arbre avec la tête.
Les trois pieds 16-17-18, ainsi que les trois bras 20-21-22 qui les relient
à l'étrier 15, ont des dimensions telles que d'une part, les bras peuvent se déplacer avec un jeu important entre les niveaux 7 et 13 et que d'autre part,
les pieds ont un encombrement radial pratiquement le même que celui de l'anneau 8. De cette façon, après avoir remis l'anneau 8 en place dans sa rainure, il n'est plus possible d'enlever la tête qui peut cependant, grâce
au jeu prévu et à la face bombée 9, conserver une certaine souplesse ou faciliter l'orientation au bout de l'arbre, pour s'adapter ou s'appliquer en trois points sur la surface à nettoyer, quelles que soient la régularité et la planéité de celle-ci.
La face avant 23 de la tête comporte trois logettes 24-25-26
munie chacune d'une sortie 27-28-29 sur l'arrière de la tête, décalées
chacune sensiblement de 60[deg.] par rapport à un pied. Dans chaque logette
est chassé un racleur 30 (31-32) en matériau dur (par exemple de la stellite). Après usage, ces racleurs peuvent être chassés hors des logettes grâce aux trous 27-28-29.
La figure 5 montre la face avant 23 de la tête, munie des trois racleurs 30-31-32 et disposée en face d'un lingot se déplaçant dans le sens de la flèche 33. Sur cette figure, cn a dessiné en traits pleins forts les trois racleurs dans leur position médiane, et en traits fins (p. 30' et 30") les positions extrêmes qu'ils occupent au cours du mouvement alternatif, par exemple 60[deg.], auquel l'arbre 1 est soumis autour de son axe 2.
Au cours de ces mouvements, les faces racleuses balaient respectivement les surfaces 34, 35 et 36, ce qui, en choisissant de façon appropriée les vitesses de rotation de l'arbre et celle d'avancement du lingot, permet au racleur 30 de balayer la zone 37 de la surface du lingot et aux racleurs
31 et 32 de balayer les zones 38 et 39, les deux autres racleurs ne servant qu'à assurer la planéité du contact de la tête ou, à la limite, à "terminer" le décalaminage des extrémités de la zone 34 qui n'aurait pas été bien effectué par le racleur 30 (la calamine qui généralement se présente sous forme de "pustule" éclate dès que le racleur l'entame). Les deux zones 38 et 39 recoupent la zone 37, ce qui permet d'obtenir sur cette face du lingot une surface entièrement nettoyée de sa calamine.
La présence d'un racleur tel que 30, juste du côté d'où vient le lingot, permet de disposer d'une zone centrale déjà nettoyée, lorsqu'elle passe dans l'axe de visée situé dans le creux de l'arbre.
REVENDICATIONS
1. Dispositif pour la mesure de la température superficielle d'un corps solide, tel qu'un lingot de coulée continue, comportant un arbre, de forme sensiblement cylindrique, creux de préférence sur toute la longueur de son axe dont une des extrémités est destinée à être reliée à un moteur de commande d'un mouvement de rotation du dit arbre, de préférence alternatif autour de son axe, et dont l'autre extrémité est munie d'un organe
(tête) servant de support à un ou plusieurs racleurs à pression ajustable pour le nettoyage de la surface du corps dont la température est à mesurer, caractérisé en ce que :
- le dit arbre comporte à son extrémité, côté raclage, une rainure périphérique de profondeur appropriée, destinée à servir de logement à un anneau de blocage,
- la dite tête est amovible, axiale ment creuse, coaxiale à l'arbre, elle comporte les racleurs à sa face antérieure et est munie, à sa face postérieure, d'au moins deux bras sensiblement parallèles à l'axe de l'arbre et profilés de telle façon qu'après mise en place de la face postérieure de la tête contre la face d'extrémité de l'arbre, l'extrémité des dits bras présente, en étant disposée avec jeu dans une rainure longitudinale appropriée pratiquée dans l'arbre, un encombrement radial supérieur à celui de l'intérieur de l'anneau de blocage et se trouve plus éloignée que le dit anneau de l'extrémité de l'arbre,
- il comporte en outre des moyens pour permettre la visée optique de la dite surface par l'intérieur de l'arbre et de la tête, ces moyens étant en liaison optique avec un pyromètre de mesure.