Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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LINGO-l~KE DE COULEE C~ 1NU~
La présente invention concerne une lingotière d'une
S installation de coulée continue.
Dans une telle lingotière de coulée continue un tube de
lingotière, servant de canal d'écoulement au métal en
fusion, est énergiquement refroidi par un circuit de
refroidissement intégré dans le corps de lingotière. Ainsi
le métal en fusion se solidifie au contact de la~ paroi
interne du tube de lingotière pour former une croute
périphérique. Or, un accrochage ou un collage de cette
cro~te périphérique à la paroi interne du tube de
lingotière risquerait de produire son déchirement. Afin
d'éviter un tel accrochage ou collage de cette cro~te
périphérique à la paroi interne avec ses conséquences
néfastes, il est connu de soumettre la lingotière à un
mouvement oscillatoire selon l'axe de coulée.
A cette fin, il est connu de supporter la lingotière
sur une table d'oscillation, qui est connectée à travers un
ou plusieurs leviers à un dispositif générateur
d'oscillations mecaniques. Le dispositif generateur
d'oscillations ainsi que le ou les leviers, qui sont assez
encombrants, sont installés en-dessous de la table
2S d'oscillation, lateralement par rapport à l'axe de coulée.
La presence de la table d'oscillation et des leviers ne
cause pas seulement un problème d'encombrement, elle
augmente aussi la masse d'inertie à mettre en mouvement
oscillatoire.
Afin de se rendre compte de la problématique inherente
un dispositif de mise en oscillations d'une d'une
lingotière de coulee continue, il faut remarquer qu'une
lingotière pour couler des billettes en acier a - avec son
tube de lingotiere, son corps de lingotière, son circuit de
refroidissement rempli d'un liquide de refroidissement et
éventuellement un inducteur électromagnétique pour réaliser
un brassage du métal en fusion - facilement une masse de
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2~4~7
l'ordre de 3 tonnes. A cette masse il faut pouvoir conferer
des oscillations d'une amplitude de quelques millimètres,
avec une frequence de l'ordre de 5 Hz et plus. Or, le
dispositif genérateur d'oscillations mécaniques ne doit non
seulement vaincre l'inertie de la lingoti~re même, mais
aussi l'inertie du mécanisme de support (par exemple
leviers et table d'oscillation), ainsi que les forces de
frottement entre la paroi interne du tube de lingotière et
le métal en fusion. Plus les masses d'inertie sont élevees,
plus les puissances en jeu pour produire les oscillations
de la lingotière sont élevées et plus le mécanisme à
leviers utilisé pour transmettre le mouvement oscillatoire
à la lingotière est sollicité. Surtout les articulations
des leviers de transmission constituent des points faibles,
vu qu'elles doivent transmettre des efforts importants,
tout en etant soumises à des mouvements relatifs de faible
amplitude angulaire, mais de fréquence élevée.
Afin d'éliminer les desavantages precites, il a été
propose de supporter la lingotière dans une structure de
support à l'aide de ressorts à lames peripheriques, créant
ainsi un oscillateur harmonique dont la masse correspond a
la masse de la lingotière. Pour produire des oscillations
forcées dans un tel système mecanique, il suffit
naturellement d'appliquer à la lingotière une force
beaucoup plus faible, puisqu'on peut profiter du phenomene
de résonance à la fréquence propre du système. Ainsi on a
par exemple proposé de produire des oscillations forcées
d'une lingotière supportée élastiquement à l'aide d'un
cylindre hydraulique de faible puissance, qui est monté
latéralement entre la lingotière et sa structure de
support. Le guidage axial du mouvement oscillatoire et la
compensation du desaxage de la force d'excitation produite
par le cylindre hydraulique sont alors realisés par un
dimensionnement sophistiqué des différents ressorts à
lames. Dans la pratique, le dimensionnement et l'agencement
des ressorts à lames périphériques, qui doivent supporter
le poids élevé de la lingotière tout en conferant au
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3 ~
syst~me la caractéristique élastique souhaitée, peuvent
cepe~dant poser des problèmes. De plus, la structure de
support, qui entoure la lingotiere et la supporte par
l'intermédiaire desdits ressorts a lames périphériques,
S présente un encombrement important autour de la lingotiere.
Cette structure de support, munie des ressorts à lames,
devient notamment gênante lorsqu'il s'agit de travailler
avec un brasseur électromagnétique interchangeable et/ou
déplaçable en hauteur.
I0 Le but de la présente invention est de proposer une
lingoti~ere qui ne doit plus être suspendue dans un
mécanisme a -leviers, respectivement dans des ressorts à
lames, pour permettre un mouvement oscillatoire selon l'axe
de coulée.
IS Ce but est atteint par une lingotière dans laquelle le
corps de lingotiere est entouré au moins partiellement par
une carcasse extérieure dans laquelle il est suspendu
axialement a l'aide d'un dispositif de suspension
hydraulique/pneumatique, qui est connecté directement entre
la carcasse extérieure et le corps de lingotière.
Selon la présente invention le corps de lingotière est
supporté soit hydrauliquement, soit pneumatiquement dans sa
carcasse extérieure; c'est-à-dire par l'intermédiaire d'un
dispositif de suspension faisant intervenir soit un liquide
sous pression, soit un gaz sous pression. Un tel dispositif
de suspension a un encombrement de loin moins important que
des ressorts a lames. De plus, on sait modifier son
comportement dynamique de façon beaucoup plus souple que le
comportement dynamique d'une suspension a ressorts. Ainsi
on peut par exemple varier, pour un dispositif de
suspension donné, la pression ou la nature du fluide de
suspension, afin de modifier son comportement dynamique.
Dans ce contexte il sera noté qu'une rectification du
comportement dynamique d'une suspension a ressorts a lames
3S n'est que difficilement possible. D'ou la nécessité
d'effectuer des calculs préalables tres sophistiqués pour
le dimensionnement des ressorts a lames.
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4 7 4
Le corps de lingotiere, suspendu hydrauli~uement ou
pneumatiquement, pourrait bien entendu être connecte a
n'importe quel dispositif générateur d'oscillations
mécaniques, par exemple a un moteur rotatif a excentrique
S ou a un cylindre hydraulique. Ce dispositif générateur
d'oscillations mécaniques soumettrait alors le corps de
lingoti~re a des oscillations forcées autour d'une position
de référence, qui est définie élastiquement par le
dispositif de suspension hydraulique/pneumatique. Il est
cependant avantageux de profiter de la présence du
dispositif de suspension hydraulique/pneumatique pour
l'asservir a un système de commande hydraulique/pneumatique
conçu pour produire, de préférence dans une boucle de
réglage fermée, des oscillations autour d'une position de
lS référence. Il sera apprécié qu'on dispose ainsi d'une
lingotiere particulièrement compacte, sans intervention de
leviers et d'articulations mécaniques dans la génération et
la transmission du mouvement oscillatoire. Cette lingotière
se caractérise aussi par une grande souplesse et précision
en ce qui concerne l'ajustage de la fréquence, de la forme
et de l'amplitude des oscillations produites.
Le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique
comprend avantageusement un vérin annulaire à symétrie de
r~volution, qui est supporté dans la carcasse extérieure de
façon à avoir son axe central sensiblement coaxial à l'axe
de coulée. Le corps de lingotière est alors supporté
axialement dans ce vérin annulaire. Un premier avantage de
cette exécution est que les forces générées par le vérin
annulaire sont, grâce à la symétrie de révolution,
appliquées axialement au corps de lingotière, ce qui évite
la génération de moments à reprendre par un guidage axial
du corps de lingotière. Il sera noté que cet avantage peut
aussi être obtenu en prévoyant plusieurs vérins séparés
autour du corps de lingotière qui sont agencés et
dimensionnés de façon que la résultante des forces
appliquées au corps de lingotière soit sensiblement
coaxiale a l'axe de coulée. Par rapport a cette exécution à
WO95/oS910 2 ~ 7 PCT~4/02600
.
s
plusieurs vérins séparés, le vérin annulaire présente
cependant l'avantage appréciable d'avoir, pour un faible
encombrement, une importante surface exposée à la pression
du fluide de suspension, ce qui permet de travailler avec
S des pressions relativement faibles du fluide de suspension.
Dans ce contexte il sera d'ailleurs noté qu'on peut
parfaitement utiliser un fluide de suspension gazeux, mais
qu'on utilise avantageusement un liquide hydraulique si on
veut obtenir une meilleure réponse dynamique du système de
régulation du mouvement oscillatoire.
Dans le but d'améliorer la réponse dynamique du
système, on choisit de préférence un vérin annulaire à
double effet. Ce dernier produit une force
hydraulique/pneumatique qui change de sens. Avec un vérin à
simple effet les forces de frottement lors du mouvement de
descente devraient être vaincues par le poids du corps de
lingotière, aidé éventuellement par un ou plusieurs
ressorts agissant sur le corps de lingotière dans le sens
de la coulée.
Dans une exécution préférée de la lingotiere, le vérin
annulaire comprend un premier manchon et un deuxième
manchon qui sont embo~tés l'un dans l'autre et déplaçables
l'un par rapport à l'autre sous l'action d'un fluide sous
pression. Ledit premier manchon est solidaire de ladite
carcasse extérieure, et ledit second manchon est solidaire
du corps de lingotière. Un des deux manchons définit alors
un piston annulaire qui est axialement déplaçable dans une
chambre annulaire définie dans l'autre manchon. Il sera
cependant noté qu'il n'est pas exclu d'employer un vérin
annulaire présentant un piston annulaire segmenté, chaque
segment de piston étant déplaçable dans une chambre
séparee.
Dans une première variante d'exécution, le piston
annulaire delimite, de façon etanche dans ladite chambre
3S annulaire, une ch~hre annulaire superieure de pression et
une chambre annulaire inferieure de pression. Il sera noté
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2 ~ 4 7
que dans un vérin annulaire a simple effet la chambre
annulaire supérieure est raccordée a l'atmosphere.
Dans une deuxieme variante d'exécution, le dispositif
de suspension hydraulique/pneumatique comprend au moins un
corps gonflable par un fluide sous pression qui est
interposé axialement entre une surface solidaire de la
carcasse extérieure et une surface solidaire du corps de
lingotiere. Cette solution, dans laquelle le corps
gonflable délimite une chambre de pression etanche, a
l'avantage de presenter moins de problemes d'étanchéité a
résoudre que la variante d'exécution décrite dans le
paragraphe précédent.
Le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique
peut comprendre plusieurs corps gonflables qui sont de
préférence agencés de fa,con que la résultante de la force
hydraulique/pneumatique appliquee sur le corps de
lingotiere soit sensiblement coaxiale a l'axe de coulée. Il
peut cependant aussi comprendre un corps gonflable
annulaire qui entoure le corps de lingotiere et dont l'axe
de symetrie est coaxiale a l'axe de coulée.
Pour reprendre des réactions perpendiculaires a l'axe
de coulee, qui sont par exemple dues a l'extraction du
produit coule de la lingotiere, il est recommandé de
prevoir des moyens de guidage entre le corps de lingotiere
et sa carcasse exterieure. Ces moyens de guidage
comprennent avantageusement un dispositif de guidage
hydrostatique. Ce dernier a un encombrement réduit, ne
présente point d'usure, produit un frottement peu élevé et
peut présenter certains avantages du point de vue
étanchéité. Ces derniers avantages seront d'écrits plus en
détail dans la description des figures qui suit.
Lesdits moyens de guidage peuvent aussi comprendre,
accessoirement ou exclusivement, des moyens de guidage
mécaniques, par exemple des galets de guidage et/ou des
glissieres de guidage. Tel est avantageusement le cas si
l'axe de coulée est courbe.
~WO95/05910 ~ ~7
~ l sera apprécié que la carcasse extérieure constitue
avantageusement un blindage ext~rieur du corps de
lingotière, au moins sur la plus grande partie de la
hauteur de celle-ci. Ledit dispositif de suspension
S hydraulique /pneumatique est alors avantageusement monté
entre ce blindage et le corps de lingotière, de façon à
être à l'abris d'~claboussures de métal en fusion et de
chocs mécaniques.
Le corps de lingotière constitue de préférence une
unité démontable en bloc, qui est conçue pour être
introduite axialement, de préférence d'en haut, à travers
une ouverture de passage du dispositif de suspension
hydraulique /pneumatique. De cette façon le corps de
lingotière peut être facilement échangé sans devoir
démonter ledit dispositif de suspension
hydraulique/pneumatique. Ce dernier constitue
avantageusement une unité démontable en bloc, qui est
conçue pour être introduite axialement, de préférence d'en
haut, dans un logement de la carcasse extérieure. De cette
façon on peut l'échanger, en cas de problèmes éventuels,
facilement contre une unité de remplacement, après avoir
retiré le corps de lingotière.
Il sera aussi apprécié qu'un inducteur
électromagnétique pour le brassage du métal en fusion peut
être monté sur une structure de support entourant la
carcasse extérieure. La masse de cet inducteur ne doit par
conséquent pas être mise en mouvement oscillatoire. Un
ajustage de la hauteur de l'inducteur reste possible, et on
sait retirer l'inducteur, en cas de besoin, par le haut.
Des avantages et caractéristiques supplémentaires de
l'invention ressortiront de la description détaillée de
plusieurs modes de réalisations, présentés ci-dessous, à
titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés,
dans lesquels:
3S - la Figure l est une section longitudinale à travers
un premier mode d'exécution d'une lingotière selon
l'invention;
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21~4~ 8
- la Figure 2 est une section transversale à travers
une lingotiere selon l'invention;
- la Figure 3 est une section transversale a travers un
autre mode d'exécution d'une lingotière selon l'invention;
S - la Figure 4 est une section longitudinale ~ travers
un autre mode d'ex~cution d'une lingotiere selon
l'invention;
- les Figures 5 et 6 représentent schématiquement, dans
des coupes transversales, des détails de variantes
d'exécution supplémentaires d'une lingotiere selon
l'invention;
- la Figure 7 représente schématiquement, dans une
coupe transversale, une variante d'exécution supplémentaire
d'une lingotiere selon l'invention.
lS Les Figures montrent une lingotiere 10 utilisée par
exemple pour la coulée continue de billettes métalliques,
par exemple de billettes en acier. Elle comprend un tube de
lingotiere 12 ayant une paroi interne 14 et une paroi
externe 16. La paroi interne 14 définit un canal
d'ecoulement 18 pour l'acier en fusion. La reférence 20
repere l'axe central de ce canal. Cet axe 20 peut être
rectiligne ou courbe; dans ce dernier cas il definit le
plus souvent un arc de cercle ayant un rayon de plusieurs
metres. Le tube de lingotiere est ordinairement un tube en
cuivre a paroi epaisse. Sa section interne définit la
section du produit coule. Sur les Figures 2 et 3 est
representee une section carree; cette section pourrait
cependant aussi être rectangulaire, circulaire ou avoir
toute autre forme. La fleche reperee par la reference 21
indique le sens d'écoulement de l'acier en fusion a travers
le tube de lingotière 12.
Le tube de lingotiere 12 est refroidi energiquement
afin de provoquer une solidification de l'acier en fusion
au contact de sa paroi interne 14. A cette fin il fait
partie d'un corps de lingotiere 22, qui renferme un circuit
de refroidissement de la paroi externe 16 du tube de
lingotiere 12. Le circuit de refroidissement represente sur
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les Figures 1 et 4 est connu en soi. Une chemise intérieure
24 entoure le tube de lingotière 12 sur presque toute sa
hauteur et forme avec la paroi externe 16 de ce dernier un
premier espace annulaire 26 définissant une première
S section de passage annulaire très étroite pour un liquide
de refroidissement. Une chemise ext~rieure 28 du corps de
lingotière 22 entoure la chemise interieure 24 et forme
avec cette dernière un deuxième espace annulaire 30, qui
entoure le premier espace annulaire 26 et définit une
section de passage annulaire sensiblement plus importante
pour le liquide de refroidissement. Un circuit
d'alimentation d'un liquide de refroidissement est
représenté schématiquement par la flèche 32. Le liquide de
refroidissement pénètre par un raccord 34, situé du côté de
lS l'extrémité supérieure de la lingotière 10, dans le
deuxième espace annulaire 30, traverse ce dernier, pour
entrer dans le premier espace annulaire 26, à l'extrémité
inférieure de la lingotière 10. La section de passage très
étroite du premier espace annulaire 26 est traversée, à
vitesse élevée et à contre-courant par rapport au sens de
coulée 21, par le liquide de refroidissement. Ce liquide
est finalement collecté dans un collecteur annulaire 36
situé à l'extrémité supérieure du corps de lingotière 22.
Un circuit d'évacuation pour le liquide de refroidissement
est schématiquement représenté par la flèche 38.
Il sera noté que le corps de lingotière 22, comprenant
le tube de lingotière 12 et le circuit de refroidissement
décrit ci-dessus, forme de préférence une unité démontable
en bloc, qui est délimitée extérieurement, sur la plus
grande partie de sa longueur, par la chemise extérieure 28.
Sur les Figures 2 et 3 cette chemise a une section
transversale circulaire. Il est cependant évident qu'elle
pourrait aussi avoir une section carrée, rectangulaire ou
toute autre forme géométrique.
Sur les Figures 1 et 4 on voit que la lingotière
repose, à l'aide d'une base 40, sur une charpente de
support, représentée schématiquement par deux poutres qui
WO9S/05910 PCT~P94/02600
216~9 1~ ~
~o
sont repérées par la référence 42. Cette base 40 forme
ensemble avec une carcasse extérieure 44 une structure de
support pour le corps de lingotière 22. Il sera noté que la
carcasse extérieure 44 forme avantageusement une sorte de
blindage extérieur de l'extrémité inférieure de la
lingotiere lO. A cette fin elle a par exemple la forme d'un
tronc de cylindre creux, qui est montée avec une de ses
extrémités sur la base 44 et qui s'étend verticalement vers
l'extrémité supérieure du corps de lingotière 22.
Le corps de lingotiere 22 est supporté hydrauliquement
dans la carcasse extérieure 44, de préference par un verin
annulaire a symetrie de revolution qui entoure le corps de
lingotiere 22 de façon que son axe de symetrie (ou axe
central) soit coaxial a l'axe de coulee.
Ce vérin annulaire, qui forme de preférence une unité
démontable en bloc, comprend principalement un premier
manchon 46, situé du côté de la carcasse exterieure 44, et
un deuxieme manchon 48, situe du côté du corps de
lingotiere 22. Le premier manchon 46 est monte, de
préference de façon facilement demontable, dans un logement
de la carcasse exterieure 44. Il un passage axial 50, qui
comprend un canal de guidage inferieur 52 et un canal de
guidage superieur 54. Les deux canaux de guidage 52 et 54
sont espaces axialement par une chambre annulaire 56. Le
deuxième manchon 48 comprend une extremité inférieure 58,
qui est ajustée dans ledit canal de guidage inférieur 52,
et une extrémité supérieure 60, qui est ajustée dans ledit
canal de guidage supérieur 54. Au niveau de la chambre
annulaire 56, le deuxième manchon 48 définit un piston
annulaire 62 dans celle-ci.
Dans l'execution de la Figure l ce piston annulaire 62
delimite dans le chambre annulaire 56 de façon étanche une
chambre inférieure de pression 64 et une chambre supérieure
de pression 66. Ces chambres de pression 64 et 66 sont
raccordées par les conduites hydrauliques 68 et 70 a un
circuit hydraulique 72. Il s'agit d'un circuit hydraulique
72 connu en soi, qui permet de faire pulser la pression
WO95/05910 ~1 6 ~ 7 PCT/~ 2600
d'un fluide hydraulique dans chacune des conduites 68 et
70. De cette façon on soumet ledit deuxième manchon 48 à
une force hydrostatique oscillatoire. Le vérin annulaire
est par ailleurs avantageusement équipé d'un capteur de
S position 76, représenté schématiquement sur la Figure 1. Ce
capteur de position 76 fournit le signal de retour qui
permet de régler l'amplitude et la fréquence des
oscillations produites et une position neutre du vérin dans
une boucle de règlage fermé.
Il est des lors possible de produire un mouvement
oscillatoire du deuxième manchon 48 par rapport au premier
manchon 46, dont la fréquence, la forme et, dans la limite
imposée par la course maximale du piston annulaire 62 dans
la chambre annulaire 56, l'amplitude de ce mouvement
peuvent être ajust~es. On notera, pour fixer les idées, que
des fréquences de quelques (Hz) et des amplitudes de
quelques (mm) sont des valeurs courantes.
Le deuxième manchon 48 comprend lui-même un passage
axial 74, recevant le corps de lingotiere 22. Ce dernier
peut être introduit axialement d'en haut dans ce passage
axial 74. Il sera noté qu'en position montée le corps de
lingotiere 22 prend appui avec un épaulement de son
extremite superieure sur un contre-épaulement de
l'extremite superieure dudit deuxième manchon 48. Il
2S s'ensuit que le corps de lingotière 22 est suspendu dans
ledit deuxième manchon 48 et peut être facilement retire
pour l'echanger.
Il sera apprécié qu'on peut travailler avec une
pression réduite pour supporter hydrostatiquement le corps
de lingotière 22 et pour vaincre le frottement entre le
tube de lingotière 12 et le produit coulé. En effet, la
surface annulaire active que le piston annulaire 62 définit
dans les chambres de pression 64 et 66 est loin d'être
négligeable. Dans certains cas il peut être avantageux que
3S le piston annulaire 62 définisse dans la chambre inférieure
de pression 64 une section active plus importante que dans
la chambre supérieur de pression 66. Cette différence entre
WO 9S/05910 2 1 6 ~ ~ 4 7 12 PCT~4/02600
les surfaces actives du piston 62 peut par exemple être
fix~e de façon que le corps de lingotière 22 soit supporté
hydrostatiquement lorsque la pression dans les chambres de
pression inférieures et supérieures 64 et 66 est égale a
une pression nominale. Il sera apprécié que plusieurs
solutions sont proposées pour le guidage du mouvement axial
du corps de lingotière 22.
Une première variante d'exécution d'un système de
guidage est décrite à l'aide de la Figure l. Dans cette
variante d'exécution le canal de guidage inférieur 52,
respectivement supérieur 54, du premier manchon 46 coopère
avec l'extrémité inférieure 58, respectivement supérieure
60, du deuxieme manchon 48 pour former un guidage
hydrostatique du deuxieme manchon 48 dans le premier
1S manchon 46. Il s'agit par exemple d'un systeme de guidage
hydraulique a joint annulaire en forme de coin, tel que
représenté schématiquement sur la Figure l, ou d'un système
de guidage hydraulique à poches axiales multiples qui sont
espacées circonferentiellement dans les surfaces delimitant
les canaux de guidage inférieurs et supérieurs 52 et 54. Un
avantage d'un tel systeme de guidage hydraulique est que le
probleme d'étanchéité axiale des chambres de pression 64 et
66 est résolu de façon élegante. Le fluide sous pression
servant a créer le guidage hydraulique est evacue d'un côté
dans la chambre annulaire 56 et de l'autre côte dans un
canal annulaire superieur 78, respectivement inferieur 80,
qui sont raccordes a un reservoir (non montre). De cette
façon le guidage hydraulique du deuxieme manchon 48 forme
en même temps un joint d'étanchéité hydraulique supérieur,
respectivement inférieur, de la chambre annulaire 56.
Une deuxième variante d'exécution d'un système de
guidage est représentée sur la Figure 2. Il s'agit d'un
ensemble glissière/patin. Les glissières 82 sont par
exemple solidaires du premier manchon 46 et les patins 84
3S du deuxième manchon 48. On prévoit, de préférence, deux
ensembles glissières/patins (82,84) diamétralement opposés
au niveau du bord supérieur, ainsi qu'au niveau du bord
WO95105910 2 i 6 ~ P~ l/~. 31/02600
inf~rieur de la carcasse extérieur 44. La variante
d'exécution de la Figure 3 se distingue de la variante
d'exécution de la Figure 2 par l'utilisation d'un ensemble
galets/rail en remplacement de l'ensemble patin/glissiere.
Le rail 86 es~ de préférence solidaire du deuxième manchon
48, tandis que une plaque 90 supportant les galets de
guidage 88 est fixée, de préférence de l'extérieur, sur la
carcasse extérieure 44. Il sera noté qu'avec un guidage
mécanique du mouvement oscillatoire on peut facilement
définir un axe de mouvement courbe, par exemple une
trajectoire de mouvement circulaire ayant un rayon de
quelques mètres.
La Figure 4 représente une variante d'exécution des
chambres de pression. Au lieu de délimiter ces dernières de
lS façon étanche par le piston annulaire 62 à l'intérieur de
la chambre annulaire 56 et de prévoir des organes
d'étanchéité aux deux sections d'entrée de la chambre
annulaire 56, on travaille dans l'exécution de la Figure 4
avec des corps gonflables définissant des chambres de
pression étanches. Il s'agit par exemple de coussinets ou
tuyaux gonflables ou de membranes gonflables. Un premier
corps gonflable 92 est interposé axialement entre le piston
annulaire 62', qui ne doit plus remplir de fonction
d'étanchéité, et la surface frontale qui délimite la
chambre annulaire 56' axialement vers le bas. Un deuxième
élément gonflable 94 est interposé axialement entre le
piston annulaire 62' et la surface frontale qui délimite la
chambre annulaire 56' axialement vers le haut. En cas de
membranes ces dernières sont encastrées de façon étanche
soit dans le piston annulaire 62', soit dans les surfaces
frontales qui délimitent axialement la chambre annulaire
56'. Les éléments gonflables 92 et 94 sont connectes au
circuit hydraulique 72. Leur déformation par pulsations du
fluide sous pression provoque les oscillations souhaitées.
3S La variante d'exécution de la Figure 4 présente l'avantage
que tous les problèmes d'étanchéité axiale du vérin sont
evités. Une conséquence directe est qu'on peut travailler
WO95/05910 . PCT/~ 2600
7 14
avec des ajustages moins precis entre les elements
déplaçable l'un par rapport a l'autre, aussi longtemps que
le guidage axial du mouvement oscillatoire est garanti de
façon satisfaisant. Sur la Figure 4 on constate par exemple
S que le manchon 46' ne s'étend qu'au niveau de l'extrémité
supérieure de la carcasse extérieure 44'. L'extremité
inférieure 58' du deuxieme manchon 48 est guidée dans une
bague de guidage 93, qui est directement montée dans la
carcasse extérieure 44 ou dans la base 40. La chambre
annulaire 56' est formee par cooperation entre le manchon
46' et une surface d'epaulement de la carcasse exterieure
44'.
Les Figures 5 a 8 illustrent de façon schématique
quelques variantes d'exécution supplémentaires.
1S Dans la Figure 5 le piston annulaire 62 est solidaire
dudit premier manchon 46, supporté par la carcasse
extérieure 44. La cham~re annulaire 56 est définie par
ledit deuxieme manchon 48, supportant le corps de
lingotiere 22.
Dans la Figure 6 la chambre inférieure de pression 64
est raccordée au circuit hydraulique 72, tandis que la
chambre supérieure de pression 66 est raccordée a la
pression atmosphérique. Le vérin forme un vérin à simple
effet, et le poids du corps de lingotière produit le
déplacement vers le bas. L'action de la gravité peut être
renforcée par des ressorts ou autres éléments élastiques,
qui sont connectés entre le corps de lingotiere 22 et sa
structure de support de façon a produire une force
elastique dans le sens de coulée 2l. Sur la Figure 6 ces
ressorts sont représentés de façon schématique par le
symbole repéré par la référence 94. Il est sous-entendu que
ces ressorts ne sont pas nécessairement integrés dans le
vérin.
La Figure 7 représente une variante d'exécution dans
3~ laquelle le piston annulaire est remplacé par deux segments
de piston 62l et 622 qui n'entourent le corps de lingotière
22 que sur une partie de son pourtour. Il sera noté qu'un
~WO 95/05910 2 1 6 4 9 4 7 PCr/EP94/02600
IS
plan de symétrie passant par les deux segments de piston
621 et 622 contient avantageusement l'axe (courbe) de
coulée 20. Cette caractéristique permet de créer, par une
différence de pression agissant sur les pistons 621 et 622,
un moment gui compense partiellement (ou même entièrement~
le moment exercé par le produit coulé sur le corps de
lingotière 22.
Sur les Figures 1 et 4 la réference 100 repere un
inducteur utilisé pour le brassage électromagnétique du
Io métal en fusion dans le canal 18. Cet inducteur 100 entoure
la carcasse 44 et est par exemple supporte par la base 40.
Il sera apprécié qulil peut être déplacé axialement le long
de la carcasse 44 et qu'il peut être retiré vers le haut de
la lingotière 10. L'inducteur 100 ne participe pas au
mouvement oscillatoire du corps de lingotière 22.
