Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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Tube de coulée, dispositif de manipulation de ce tube et dispositif
d'entraînement d'une
valve.
[0001] La présente invention concerne le domaine technique de la coulée
continue de métal
liquide et en particulier elle se rapporte à un tube de protection de jet
conçu pour éviter la
réoxydation dudit métal lors de son transfert d'un récipient métallurgique
supérieur vers un
récipient métallurgique inférieur ainsi qu'à un dispositif de manipulation
pour un tel tube.
[0002] Dans la description qui suit, on se référera plus particulièrement un
tel tube de
protection de jet utilisé dans la coulée de l'acier entre une poche de coulée
et un bassin
répartiteur sans que ce la ne doive être interprété comme une limitation de la
présente invention.
[0003] On connaît dans l'état de la technique une installation de coulée de
métal liquide,
notamment d'acier liquide, permettant de transférer du métal liquide depuis
une poche de coulée
vers un répartiteur, destiné à répartir le métal liquide dans des moules de
coulée. Pour le
transfert de liquide depuis la poche vers le répartiteur, on utilise
généralement un tube
cylindrique, appelé tube de protection de jet, que l'on maintient plaqué
contre une valve de
régulation de la coulée, disposée au fond de la poche de coulée.
[0004] La valve de régulation, dite "valve à tiroirs", est munie de deux
plaques superposées,
coulissant l'une par rapport à l'autre de façon que la valve puisse prendre
une configuration
fermée, pendant laquelle la poche de coulée peut être déplacée, et une
configuration ouverte,
laissant passer du liquide pour son transfert dans le répartiteur. Le passage
de la valve en
configuration fermée ou en configuration ouverte est actionné par des moyens
d'entraînement,
souvent sous forme d'un vérin hydraulique. Afin qu'ils soient disposés au plus
près de la valve,
les moyens d'entraînement sont rapportés, au moment où la poche arrive à
proximité du
répartiteur, sur la poche de coulée, ou directement sur la valve.
[0005] Par ailleurs, lorsque la poche de coulée est amenée au-dessus du
répartiteur, on
rapporte également le tube de coulée au-dessous de la valve, en le maintenant
contre la plaque
inférieure ou une busette, comme une busette collectrice, prolongeant celle-
ci. L'opération de
maintien du tube de coulée contre la valve peut-être assurée de façon manuelle
ou automatique,
grâce à un dispositif de manipulation disposé sur le sol de l'installation.
[0006] La présente invention a notamment pour but de fournir un dispositif de
manipulation du
tube de protection de jet permettant de maintenir le tube au plus près de la
valve de régulation,
tout en limitant le nombre d'opérations à effectuer au cours du procédé de
coulée.
[0007] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de manipulation
d'un tube de protection
de jet pour la coulée de métal liquide, comprenant des moyens de maintien du
tube, en aval
d'une valve de régulation de la coulée de métal, cette valve pouvant prendre
une configuration
ouverte et une configuration fermée sous l'action de moyens d'entraînement,
caractérisé en ce
que le dispositif de manipulation comporte des moyens de fixation aux moyens
d'entraînement
de la valve.
COPIE DE CONFIRMATION
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[0008] On propose donc de disposer le dispositif de manipulation du tube, non
pas sur le sol de
l'installation, mais directement sur les moyens d'entraînement de la valve de
régulation. Ainsi,
comme les moyens d'entraînement sont disposés sur la valve de régulation, ou
bien dans son
voisinage proche, le dispositif de manipulation du tube se trouve au plus près
de la surface de la
valve contre laquelle le tube doit être plaqué, ou au plus près de la busette
de coulée disposée
sur la valve.
[0009] En outre, en assemblant le dispositif de manipulation du tube sur les
moyens
d'entraînement, on dispose d'un unique ensemble à rapporter sur la poche de
coulée lorsque
celle-ci se trouve à proximité du répartiteur. Aussi, en une unique opération,
on assemble à la
fois les moyens d'entraînement et le dispositif de manipulation du tube sur la
poche de coulée.
[0010] On notera que la valve de régulation est de préférence une valve
linéaire, mais pourrait
être rotative. Cette valve est par exemple une valve à tiroirs. On notera par
ailleurs que les
moyens de maintien du tube comprennent par exemple un bras de maintien du
tube.
Le dispositif d'entraînement peut en outre comporter l'une ou plusieurs des
caractéristiques
suivantes :
- Les moyens de fixation sont agencés de façon que le dispositif de
manipulation suive le
mouvement imposé par les moyens d'entraînement sur la valve. En d'autres
termes, le
mouvement du dispositif de manipulation est esclave du mouvement des moyens
d'entraînement de la valve, et donc du mouvement de la valve, plus précisément
du mouvement
de l'orifice de coulée de la valve, cet orifice de coulée pouvant être porté
par une busette de
coulée associée à une plaque de la valve. Il en résulte que lorsque l'orifice
de coulée est
éloigné du canal de coulée, le tube est, selon un même mouvement, éloigné du
canal de coulée.
Ainsi, il n'est pas nécessaire de prévoir un dispositif de maintien du tube de
protection de jet
capable de suivre de manière continue et indépendante les mouvements de la
valve. Un tel
dispositif nécessite en effet une certaine complexité. En outre, on utilise
des mêmes moyens
d'entraînement pour éloigner à la fois l'orifice de coulée et le tube de
coulée, d'où un gain
d'énergie et de place.
- Le dispositif comporte en outre des moyens d'entraînement des moyens de
maintien du tube.
Ainsi, outre le mouvement imposé par l'entraînement de la valve, on prévoit un
mouvement
propre du tube par rapport à la valve. Par exemple, le tube peut prendre une
position de
sécurité, ou position d'attente, dans laquelle son extrémité supérieure est
relevée pour éviter de
recevoir des éclaboussures de métal liquide (par exemple en cas d'ouverture
non naturelle de la
valve).
- Les moyens d'entraînement des moyens de maintien comprennent un moteur
rotatif. Ce
moteur rotatif, associé à une forme mécanique en parallélogramme, peut imposer
une certaine
trajectoire aux moyens de maintien du tube, notamment une trajectoire
sensiblement en forme
de U.
- Les moyens d'entraînement des moyens de maintien comprennent deux vérins
hydrauliques.
Par exemple il comprend un vérin sensiblement vertical et un vérin
sensiblement horizontal, le
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vérin horizontal permettant de rendre télescopiques les moyens de maintien, et
par conséquent
de les éloigner des fortes températures de coulée et d'adapter le dispositif
de manipulation à
différents types d'installations.
- Les moyens d'entraînement de la valve comprennent un cylindre hydraulique et
une tige
coulissante dans ce cylindrique, et les moyens d'entraînement des moyens de
maintien sont
portés par une pièce entourant le cylindre, se déplaçant avec la tige. Cette
pièce entourant le
cylindre a pour avantage de rendre l'ensemble du dispositif de manipulation et
des moyens
d'entraînement de la valve particulièrement compact, ce qui permet de diminuer
la taille des
moyens de maintien, donc l'effort à fournir pour le déplacer.
- Les moyens de maintien du tube peuvent prendre une position de coulée et une
position
d'attente, le déplacement entre ces deux positions ayant une trajectoire
sensiblement en U. La
position de coulée correspond par exemple à une position dans laquelle le tube
est emboîté sur
une busette de coulée ménagée sur la valve. La position d'attente peut
avantageusement
correspondre à une position de sécurité éloignant le tube du canal de coulée.
Chacune des
positions de coulée et d'attente se trouvant à l'extrémité des branches du U,
la position d'attente
permet disposer le tube à une certaine hauteur lorsqu'il est retiré de
l'orifice de coulée, si bien
qu'il ne risque pas de recevoir des éclaboussures lorsqu'il n'est pas en
position de coulée.
Ainsi, la surface du contact du tube n'est pas encombrée de résidus et le tube
reste opérationnel
pour être plaqué contre d'autres valves. En particulier, on peut opérer,
lorsque le tube est en
position d'attente, un nettoyage du canal de coulée par injection d'oxygène.
Avantageusement,
les moyens de maintien peuvent prendre une troisième position, pour le
chargement du tube sur
le dispositif de manipulation. Cette troisième position correspond par
exemple, sur la trajectoire
en U, à la position intermédiaire située à la base du U. Ainsi, les moyens de
maintien étant plus
bas que l'orifice de coulée, l'encombrement est minimal pour permettre le
chargement du tube
sur le dispositif de manipulation, par exemple grâce à un robot indépendant.
- Le dispositif comporte des moyens permettant la fixation temporaire du tube
de protection de
jet sur la valve, par exemple sur une busette de coulée de la valve, notamment
la fixation par
baïonnette, comme cela est décrit dans la suite.
- Les moyens de maintien du tube comprennent des moyens de préhension du tube,
par
exemple sous forme d'une cuillère munie d'une fente de réception du tube.
Cette cuillère a pour
avantage de porter le tube par le bas, de façon à le maintenir de façon
efficace, d'autant plus
qu'il convient que les moyens de préhension soient bien résistants aux hautes
températures de
coulée. Cette forme de cuillère est particulièrement adaptée si le tube est
muni d'une tête dont la
forme lui permet d'être reçue dans la cuillère. Selon un autre exemple, les
moyens de
préhension comprennent une fourche, munie de deux évidements, de préférence
trois, pour
coopérer avec des ergots correspondants ménagés sur le tube de protection de
jet.
- Les moyens de maintien du tube comprennent des moyens de dégagement du tube
et de la
valve, notamment de dégagement du tube hors d'un orifice de coulée ménagé sur
la valve. Ces
moyens de dégagement du tube peuvent prendre par exemple la forme d'une
fourche coopérant
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avec la tête du tube pour lui donner un mouvement vers le bas, et ainsi le
détacher de l'orifice de
coulée, par exemple en le retirant d'une busette de coulée. De préférence,
dans un tel cas, le
dispositif de maintien sera muni de doigts permettant d'exercer une traction
vers le base selon
l'axe du tube en position d'utilisation.
[0011] En ce qui concerne le maintien du tube de protection de jet dans le
dispositif de
manipulation, on connaît dans l'état de la technique une solution mécanique
dans laquelle le
tube de protection de jet d'une forme quelconque est maintenu dans un support
approprié
pouvant pivoter sur un axe grâce à des pivots coopérant avec des logements
disposés sur le
dispositif de manipulation. Un tube dans un tel support dispose d'un degré de
liberté
(mouvement pendulaire dans un plan orthogonal à l'axe de pivotement) ; le bras
manipulateur
peut généralement pivoter selon son axe afin de fournir un degré de liberté
supplémentaire.
Pour les dispositifs connus, prenant appui sur le sol de l'installation, cette
solution requiert d'une
part une grande complexité mécanique du dispositif de manipulation qui doit
permettre de
rattraper mécaniquement toutes les erreurs de positionnement et d'alignement
ainsi qu'une
dextérité considérable de la part de l'opérateur du dispositif de
manipulation. En outre, pendant
la coulée, l'effort nécessaire au maintien du tube de protection de jet contre
la poche de coulée
est essentiellement transmis par l'intermédiaire des ergots. Compte tenu des
conditions
extrêmes régnant dans l'installation de coulée, ces ergots sont susceptibles
de se déformer et
doivent être fréquemment remplacés. En outre, si l'on souhaite robotiser
l'installation de coulée,
cette solution n'est plus optimale. En effet, le support du tube possède
plusieurs degrés de
liberté (pivotement pendulaire sur l'axe défini par les ergots et pivotement
selon l'axe du bras de
maintien). Lorsque le dispositif de manipulation robotisé doit prendre un
nouveau tube, il
convient que ces degrés de libertés soient maîtrisés. Ceci peut être fait,
soit en motorisant le
dispositif soit, par un jeu de butées. Dans les deux cas, cela implique une
complexité
supplémentaire.
[0012] On connaît également dans l'état de la technique un tube de protection
de jet possédant
une extrémité inférieure de forme hémisphérique (voir par exemple, JP-Al-57-
115968). Cette
forme hémisphérique est avantageuse lorsque l'on utilise un dispositif de
manipulation du tube
de protection de jet disposé sur le sol de l'installation. En effet, dans ce
cas, la position de la
poche par rapport au sol de l'installation et donc par rapport au dispositif
de manipulation ne
peut être déterminée de manière précise. Il est donc indispensable de laisser
au tube
suffisamment de degrés de liberté (en translation, grâce au bras manipulateur
et en rotation
grâce à la forme hémisphérique de l'extrémité inférieure de la tête de
préhension) afin qu'il
puisse prendre un alignement correct sur la busette collectrice au moment de
l'emboîtement.
Une telle liberté n'est pas nécessaire dans le cas d'un dispositif de
manipulation tel que décrit
précédemment.
[0013] Après avoir rapporté le tube de protection de jet sur la valve (par
exemple, en
l'emboîtant sur la busette collectrice), on abaisse la poche de coulée et
l'extrémité inférieure du
tube de protection est ainsi immergée dans le bain d'acier, si bien que
s'exerce sur l'extrémité
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inférieure du tube une poussée verticale de bas en haut (poussée
ferrostatique). L'extrémité
supérieure du tube de protection de jet est retenue par les moyens de maintien
du tube et la
valve si bien que la poussée ferrostatique ne pouvant faire remonter le tube
de protection
suivant son axe longitudinal tend à incliner ce dernier et à rompre son
alignement sur les autres
5 portions du canal de coulée. A son tour, ce désalignement est responsable
d'usures
prématurées de l'intérieur du tube de protection de jet, de turbulences dans
l'écoulement d'acier
pouvant créer des courants tourbillonnaires dans le bassin répartiteur et, à
l'extrême, un
désemboîtement du tube de la busette collectrice ou un endommagement du tube
de protection
ou de la busette collectrice au niveau de leur emboîtement.
[0014] D'autre part, il est indispensable de pourvoir le tube d'une certaine
possibilité
d'alignement afin de rattraper les jeux mécaniques de l'ensemble du dispositif
et de s'aligner
correctement sur la busette collectrice au moment de l'emboîtement. Ainsi, une
solution
mécanique bloquant fermement le tube de protection de jet et le maintenant
aligné sur la busette
collectrice pendant toute la coulée ne conviendrait pas, car, d'une part, elle
impliquerait des
moyens supplémentaires de blocage (et déblocage de la tête du tube) onéreux et
compliqués à
mettre en oeuvre, mais en outre, elle interdirait tout alignement au moment de
l'emboîtement.
En particulier, il serait souhaitable que ce tube puisse s'aligner selon
l'orientation angulaire
nécessaire tout en gardant le support du tube fixe afin que le robot puisse
saisir le tube de
manière simple.
[0015] L'invention a également pour objet un tube, dit tube de protection de
jet, pour
l'écoulement de métal liquide depuis une poche de coulée vers un répartiteur
de métal, le tube
comportant une tête de préhension du tube.
[0016] Dès lors, un objectif de la présente invention est la fourniture d'un
tube de protection de
jet mieux adapté au dispositif décrit ci-avant.
[0017] Dans ce dispositif, le tube de protection de jet est essentiellement
déplacé dans un plan
vertical défini à la fois par l'axe longitudinal du tube et la direction du
bras de maintien dudit tube
dans le dispositif. Dès lors, il est indispensable de maintenir une certaine
liberté d'alignement du
tube de protection de jet dans ce plan alors qu'il serait souhaitable de
limiter les mouvements
selon les directions non comprises dans ce plan.
[0018] La présente invention a donc également pour objet, un tube de
protection de jet pour
l'écoulement de métal liquide depuis une poche de coulée vers un répartiteur
de métal, le tube
possédant un axe longitudinal et comportant une tête de préhension du tube à
une extrémité.
Selon l'invention, la partie inférieure de cette tête de préhension est
fusiforme.
[0019] Par définition, une tête de préhension fusiforme, ou en forme de
fuseau, comprend donc
à sa partie inférieure, une surface qui est une portion d'une surface de
révolution (dont l'axe de
révolution correspond d'ailleurs à l'axe de pivotement principal du tube de
protection de jet). La
surface de révolution est définie par une succession de cercles concentriques
centrés sur l'axe
de révolution. Les cercles concentriques peuvent avoir le même rayon, d'une
extrémité à l'autre
de l'axe de révolution (le fuseau aura alors la forme d'un cylindre) ou un
rayon variable
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(croissant puis décroissant) d'une extrémité à l'autre de l'axe de révolution
(le fuseau peut
prendre une forme constituée par l'accolement, au niveau de leur grande base,
de deux cônes
tronqués ou, encore une forme de sphéroïde). La courbure du fuseau détermine
l'amplitude du
pivotement selon un axe de pivotement secondaire (perpendiculaire à l'axe de
pivotement
principal et dans le plan de pivotement principal).
[0020] Ainsi, la tête de préhension est conformée de manière à autoriser un
pivotement du tube
selon un axe principal, dit axe de pivotement principal, perpendiculaire à
l'axe longitudinal du
tube et, optionnellement, selon un axe secondaire, dit axe de pivotement
secondaire, également
perpendiculaire à l'axe longitudinal du tube, les axes de pivotement principal
et secondaire étant
perpendiculaires entre eux ; dans ce cas, avantageusement, les deux axes de
pivotement sont
gauches. A la différence d'une tête de préhension de forme hémisphérique
autorisant tout
pivotement du tube de protection de jet, la tête de préhension fusiforme selon
l'invention,
autorise le pivotement du tube dans un plan principal (défini par l'axe de
pivotement principal et
l'axe longitudinal du tube) et, optionnellement, mais en tous cas dans une
moindre mesure, dans
un plan secondaire (défini par l'axe de pivotement secondaire et l'axe
longitudinal du tube)
perpendiculaire au premier.
[0021] Une telle forme autorise un mouvement pendulaire du tube dans un plan
perpendiculaire
à l'axe de pivotement et comprenant l'axe longitudinal du tube. Dès lors,
lorsqu'un tel tube est
utilisé dans le dispositif décrit ci-avant, si l'on fait en sorte que ce plan
coïncide avec celui que
l'on a défini ci-avant (comprenant l'axe longitudinal du tube et la direction
du bras de maintien du
tube), le tube effectue un mouvement pendulaire dans le plan suivant lequel il
est déplacé par le
dispositif de manipulation. Par conséquent, ce tube s'aligne automatiquement
sur la busette
collectrice au moment de l'emboîtement. Il est remarquable que cet alignement
puisse être
réalisé sans devoir mécaniser le support du tube.
[0022] Le tube de protection de jet peut par exemple avoir une tête de
préhension
hémicylindrique ou comme on la indiqué ci-avant une tête de préhension d'une
forme
correspondant à la moitié de l'accolement par la base de deux cônes tronqués.
Dans ces cas, le
tube de protection de jet ne peut pivoter que selon son axe principal.
[0023] Dans certains cas, où l'alignement dans le plan est susceptible d'être
détérioré, on peut
autoriser également - mais dans une moindre mesure - un mouvement d'alignement
dans le
plan perpendiculaire au plan de pivotement principal et dès lors,
avantageusement, la tête de
préhension du tube de protection de jet possède une forme de fuseau courbe.
[0024] On pourrait également définir la partie inférieure de la tête de
préhension du tube par
l'aspect de ses méridiens (lignes à l'intersection de la surface de
l'extrémité inférieure de la tête
de préhension et du plan comprenant l'axe principal de pivotement). Ces
méridiens peuvent
être droits (dans le cas très avantageux d'un cylindre), présenter une brisure
(dans le cas de
l'extrémité inférieure de la tête de préhension constituée de deux cônes
tronqués accolés par
leur grande base) ou encore être courbes (arcs d'ellipse, arcs de cercle).
Dans le cas d'un
méridien en arc de cercle, le rayon de ce cercle peut être égal au rayon des
cercles
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concentriques selon l'axe principal, mais alors, il est indispensable que les
axes de pivotements
soient gauches. Si ces rayons sont différents, il est avantageux que le rayon
de l'arc de cercle
soit significativement plus grand que celui des cercles concentriques (à
l'extrême, si ce rayon est
infini, on a une ligne droit et donc, la partie inférieure de la tête de
préhension est
hémicylindrique).
[0025] En fait, on réalise ainsi un système correspondant à une suspension à
cardans sans
toutefois présenter les inconvénients de cette solution mécanique (déformation
des ergots de
pivotement et identité de liberté selon les deux axes). En outre, il s'agirait
d'une suspension à
cardans dans laquelle le pivotement selon un axe serait nettement privilégié
par rapport à l'autre
axe.
[0026] Les moyens de maintien du tube comprennent des moyens de préhension du
tube, par
exemple sous forme d'une cuillère munie d'une fente de réception du tube.
Cette cuillère a pour
avantage de porter le tube par le bas, de façon à le maintenir de façon
efficace, d'autant plus
qu'il convient que les moyens de préhension soient bien résistants aux hautes
températures de
coulée. On peut toutefois imaginer une solution dans laquelle le tube de
protection de jet est
simplement disposé sur une fourche et retenu par des plots qui l'empêchent de
glisser sur les
bras de la fourche tout en autorisant son pivotement ou encore une solution
sur laquelle
l'extrémité inférieure de la tête de préhension reposerait sur des plots, de
préférence, au moins
quatre plots.
[0027] L'invention a en outre pour objet un tube, dit tube de protection de
jet, pour l'écoulement
de métal liquide depuis une poche de coulée vers un répartiteur de métal,
caractérisé en ce
que le tube comporte des moyens de fixation temporaire du tube de protection
de jet sur une
valve de régulation de la coulée.
[0028] Ces moyens de fixation temporaire sont particulièrement avantageux.
Généralement,
comme cela a été expliqué ci-dessus, ce tube de protection de jet doit être
maintenu plaqué
contre la valve de régulation tout au long du transfert du métal liquide
depuis la poche de coulée
vers le répartiteur. Pour assurer ce plaquage du tube contre la valve, le
dispositif de
manipulation du tube a notamment pour fonction d'exercer une force sur le tube
au cours de la
coulée, ce qui consomme de l'énergie. Le tube muni des moyens de fixation
temporaire permet
de fournir un tube nécessitant peu d'énergie pour être maintenu plaqué contre
la valve de
régulation.
[0029] Ainsi, plutôt que le dispositif de manipulation ait besoin de maintenir
le tube contre la
valve tout au long de l'écoulement du liquide à travers la valve, on propose
de fixer
temporairement le tube contre la valve. Le dispositif de manipulation ne
consomme donc pas
d'énergie pour assurer le plaquage du tube, ce plaquage étant assuré par les
moyens de fixation
temporaire. Ces moyens sont amovibles, activables au début de la coulée,
désactivables à la fin
de la coulée, de façon à libérer le tube par rapport à la valve. Les moyens de
fixation temporaire
sont par exemple prévus sur une busette de coulée ménagée sur la valve.
[0030] Le tube peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques
suivantes :
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- Le tube comprend une extrémité supérieure et les moyens de fixation
temporaire comprennent
des moyens de réception d'un élément rotatif, agencé pour être monté sur cette
extrémité et
pour coopérer avec la valve, éventuellement avec une busette de coulée ménagée
sur la valve.
Cet élément rotatif peut être monté d'abord sur le tube, puis sur la valve, ou
d'abord sur la valve,
puis sur le tube. Par ailleurs, il peut être monté fixe par rapport à la valve
et rotatif par rapport
au tube, ou monté de façon inverse.
- Le tube comporte en outre des moyens d'orientation angulaire du tube selon
l'axe vertical du
tube. Ces moyens ont pour avantage de permettre de prendre le tube selon
différentes
orientations angulaires possibles. Par exemple, ces moyens d'orientation
comprennent des
ailettes réparties uniformément sur une circonférence du tube, éventuellement
espacées de 90 .
Ainsi, le tube peut être pris par un robot selon différentes orientations
angulaires, et donc avoir
différentes orientations angulaires par rapport aux poches de coulée. Il en
résulte que le tube
n'est pas utilisé selon une unique orientation tout au long de sa vie, et donc
qu'il s'use
uniformément sur sa circonférence, d'où une durée de vie plus longue.
- Le tube comprend des moyens de dégagement du tube hors d'un orifice de
coulée, par
exemple une collerette ménagée sur l'extrémité supérieure du tube qui coopère
avec des doigts
dont est pourvu le dispositif de manipulation. Cette collerette forme un
épaulement d'appui des
doigts prévus sur le dispositif de manipulation décrit précédemment. Ces
moyens présentent en
outre l'avantage d'empêcher le tube de remonter sous l'effet de la poussée
ferrostatique si le
dispositif de maintien doit être abaissé alors que l'extrémité inférieure du
tube est encore
immergée. Dans un cas particulièrement avantageux, les moyens de dégagement du
tube sont
constitués par un ou plusieurs volumes en creux ou en relief ménagés dans la
paroi latérale
extérieure du tube à son extrémité supérieure qui coopèrent avec un ou
plusieurs doigts ou
creux dont est pourvu le dispositif de manipulation. Dans ce cas, outre les
deux avantages
indiqués ci-avant, on assure également le maintien du tube en position dans la
fourche et évite
tout déplacement horizontal (tout en lui laissant la possibilité de
s'aligner). Avantageusement,
les parois latérales de la tête de préhension du tube sera pourvue de deux
logements
comprenant chacun des parois latérales et une paroi inférieure pouvant
coopérer avec des
doigts montés sur la fourche. Selon une variante préférée, ces doigts sont
montés sur ressorts
et peuvent donc être dégagés du logement soit manuellement, soit en exerçant
une traction
suffisante sur le tube.
[0031] L'invention a également pour objet un dispositif d'entraînement d'une
valve de régulation
pour la coulée de métal liquide.
[0032] Généralement, comme cela a été présenté plus haut, le dispositif
d'entraînement de la
valve est un vérin hydraulique, comprenant un cylindre séparé en deux chambres
par un piston
mobile. Ce piston est relié à une tige rigide reliée à l'un des tiroirs de la
valve, de façon que le
déplacement du piston, sous l'effet de l'introduction de fluide dans l'une des
chambres, entraîne
le déplacement du tiroir.
[0033] Dans l'état de la technique, lorsque la poche de coulée arrive à
proximité du répartiteur,
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on rapporte le vérin hydraulique dans un logement prévu sur la valve ou au
voisinage de la
valve, sur la poche de coulée. Le dispositif d'entraînement ayant pour forme
extérieure celle du
cylindre et de la tige rigide coulissante s'étendant depuis l'une des bases du
cylindre, le dispositif
d'entraînement est généralement fixé en immobilisant le cylindre dans le
logement. L'une des
parois du logement est traversée par la tige rigide, laissant cette dernière
coulisser pour
entraîner la valve.
[0034] Ainsi, pour monter le dispositif d'entraînement sur la poche de coulée,
on doit
généralement encastrer le cylindre dans le logement. Afin de diminuer le plus
possible les jeux
entre le cylindre et le logement, le cylindre est reçu de façon la plus serrée
possible dans le
logement, si bien que le montage par encastrement peut être relativement
difficile à mettre en
oeuvre.
[0035] La présente invention vise notamment à proposer un dispositif
d'entraînement monté de
façon particulièrement simple et rapide sur la poche de coulée ou la valve de
régulation.
[0036] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'entraînement
d'une valve de régulation
pour la coulée de métal liquide, comprenant un premier piston permettant de
déplacer la valve
entre une configuration ouverte et une configuration fermée, caractérisé en ce
qu'il comporte
un second piston pour la fixation du dispositif d'entraînement relativement à
la valve.
[0037] Ainsi, le second piston ayant pour fonction d'assurer la fixation du
dispositif
d'entraînement sur la valve (ou sur la poche de coulée portant la valve), on
peut rapporter le
dispositif d'entraînement quelle que soit la taille du logement dans lequel
est il est reçu. En effet,
le second piston, pouvant être déplacé sous l'effet d'une pression
hydraulique, permet d'ajuster
la taille du dispositif d'entraînement, de façon à supprimer ou diminuer les
jeux entre le logement
et le dispositif d'entraînement. En d'autres termes, le second piston mobile
permet, selon une
première étape, d'encastrer le dispositif d'entraînement dans un logement, en
autorisant la
présence d'un jeu, et dans une deuxième étape, de compenser le jeu, par
déplacement du
second piston, et ainsi faire disparaître le jeu entre le dispositif
d'entraînement et le logement.
[0038] Il en ressort que l'on peut prévoir un logement plus grand que
d'habitude, d'où un
encastrement plus facile du dispositif d'entraînement dans le logement, tout
en faisant
disparaître le jeu, même très faible, que l'on constatait dans les logements
antérieurs. En faisant
disparaître le jeu réalisé entre le dispositif d'entraînement et son logement,
on évite une perte de
charge lors de la course du premier piston visant à commander la valve de
régulation. Par
ailleurs, en autorisant les jeux lors de la première étape, on permet
d'automatiser facilement le
montage du dispositif d'entraînement sur la poche de coulée.
[0039] Le dispositif d'entraînement peut en outre comporter l'une ou plusieurs
des
caractéristiques suivante :
- Le dispositif d'entraînement est destiné à être reçu dans un logement
solidaire de la valve,
éventuellement par l'intermédiaire d'une poche de coulée sur laquelle est
montée la valve, le
second piston étant agencé pour appuyer sur une paroi du logement de façon à
verrouiller par
serrage le dispositif d'entraînement dans le logement. Par ce verrouillage par
serrage, on
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garantit qu'il n'y a pas de jeun entre le cylindre et le logement.
- Le second piston comprend une tête de piston et une extrémité opposée,
destinée à former
une cale entre le dispositif d'entraînement et la paroi du logement à la suite
du déplacement du
second piston.
5 - Le dispositif d'entraînement comporte deux chambres hydrauliques, l'une
des chambres étant
délimitée, d'une part par le premier piston hydraulique, et d'autre part par
le second piston
hydraulique. Ainsi, le second piston permet de fixer le dispositif
d'entraînement sur la poche ou
la valve, sans pour autant nécessiter une structure complexe du dispositif
d'entraînement. En
particulier, le cylindre peut comporter deux chambres hydrauliques uniquement,
et il n'est pas
10 nécessaire de rajouter une troisième ou une quatrième chambre pour la
commande du second
piston, puisque l'on utilise une même chambre hydraulique pour la manoeuvre du
premier piston
et du second piston.
- Le second piston est traversé par une tige rigide commandée par le premier
piston.
- Une rondelle élastique est disposée autour de la tige sous la tête du
premier piston afin de
décoller celle-ci et de permettre l'injection du fluide hydraulique, évitant
ainsi tout risque de
bloquage.
[0040] L'invention a également pour objet l'ensemble d'un dispositif de
manipulation et/ou d'un
dispositif d'entraînement et/ou d'un tube de protection de jet tels que
décrits ci-dessus. Ainsi,
l'ensemble des fonctionnalités décrites ci-dessus concernant le tube de
protection de jet, le
dispositif de manipulation et le dispositif d'entraînement peuvent être
présentes de façon
indépendante ou combinée.
[0041] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va
suivre, donnée
uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels
:
- les figures la à 1 c sont des vues illustrant une installation de coulée
comportant
un dispositif de manipulation selon un mode de réalisation, prenant
respectivement une position de coulée, une position de chargement et une
position de sécurité ;
- la figure 2 est une vue plus détaillée du dispositif de manipulation de la
figure la
;
- les figures 2a à 2d sont des vues en coupe illustrant la cinématique du
dispositif
de la figure 2 ;
- la figure 3 est une vue d'un dispositif de manipulation selon un deuxième
mode de
réalisation ;
- les figures 3a à 3c sont des vues en coupe illustrant la cinématique du
dispositif
de la figure 3 ;
- la figure 4 est une vue en coupe et en, perspective d'un dispositif de
manipulation
selon un troisième mode de réalisation ;
- les figures 4a à 4d sont des vues en coupe illustrant la cinématique du
dispositif
de lafigure4;
- la figure 5a est une vue illustrant le maintien par un dispositif de
manipulation d'un
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tube de protection de jet selon un mode de réalisation ;
- la figure 5b est une vue en coupe d'un tube de protection de jet similaire à
celui de
la figure 5a ;
- la figure 6 est une vue en coupe et en perspective d'un dispositif
d'entraînement
d'une valve de régulation selon un mode de réalisation ;
- les figures 6a à 6d sont des vues en coupe illustrant le fonctionnement du
dispositif de la figure 6 ;
- les figures 7b et 7d sont des vues illustrant un tube de protection de jet
selon un
autre mode de réalisation ;
- les figures 7a et 7c sont des vues en coupe des figures 7b et 7d,
- la figure 8 représente une coupe transversale selon un plan comprenant l'axe
longitudinal du tube et l'axe secondaire de pivotement d'un tube de protection
de
jet selon un mode de réalisation,
- la figure 9 représente une coupe transversale selon un plan perpendiculaire
à
celui de la figure 8 comprenant l'axe longitudinal du tube et l'axe principal
de
pivotement, du tube de protection de jet de la figure 8,
- la figure 10 représente une vue en plan du dessus du tube des figures 8 et 9
;
- la figure 11 représente une vue en trois dimensions du tube des figures 8 à
10 ;
- la figure 12 représente une vue en trois dimensions d'un tube de protection
de jet
selon un autre mode de réalisation ; et
- la figure 13 représente une enveloppe métallique destinée à recouvrir
l'extrémité
supérieure du tube des figures 8 à 11.
[0042) Comme cela est représenté sur la figure la, une installation de coulée
comprend un
répartiteur 10, destiné à répartir du métal liquide vers des moules de coulée.
Ce répartiteur 10
est alimenté en métal liquide grâce à des poches de coulée 12, déplaçables au-
dessus du
répartiteur pour ce transfert. La poche 12 est munie d'une valve 14 de
régulation de la coulée de
métal. Cette valve 14 est composée, ici, d'une valve linéaire, une valve à
tiroirs.
[0043] Le transfert du métal liquide entre cette valve 14 et le répartiteur 10
est assuré grâce à
un tube de protection de jet 16, destiné à être plaqué contre un orifice de
coulée de la valve 14,
plus précisément contre une busette collectrice 18 de cette valve, visible sur
la figure 1 b.
[0044] La valve à tiroirs 14 est commandée par des moyens d'entraînement 20,
permettant à la
valve de prendre une configuration ouverte, dans laquelle les deux tiroirs
sont superposés et le
canal de coulée ouvert, l'orifice de coulée 18 pouvant laisser passer du
liquide, et une
configuration fermée, dans laquelle les tiroirs de la valve 14 sont décalés,
empêchant
l'écoulement du métal.
[0045] Les moyens d'entraînement 20 comprennent un vérin hydraulique,
comprenant un
cylindre 22 et une tige rigide 24, visible sur la figure 2. La tige 24 est
reliée d'une part à un piston
coulissant à l'intérieur du cylindre 22, et d'autre part à la valve 14, de
façon à commander le
déplacement de l'un de ses tiroirs.
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[0046] L'installation de coulée comporte en outre un dispositif 26 de
manipulation de tubes de
poche tels que le tube 16. Ce dispositif 26 comprend des moyens de maintien du
tube,
comprenant ici un bras 28, prolongé par des moyens de préhension, composés
d'une fourche.
Dans cet exemple, la fourche 30 comporte deux encoches 31, définissant chacune
un
évidement en forme de champignon. Ces encoches 31 forment des moyens de
préhension du
tube 16, comme cela est décrit dans la suite. Avantageusement, le dispositif
comprend encore
un couvercle de protection 33 percé d'une ouverture dégageant le canal de
coulée afin de
protéger le dispositif d'éventuelles projections d'acier.
[0047] Le dispositif de manipulation 26 comporte en outre des moyens 32, 34 de
fixation aux
moyens d'entraînement 20 de la valve 14. Plus précisément, ces moyens de
fixation
comprennent, dans l'exemple des figures la à 2d, un cylindre 32, à l'intérieur
duquel un support
34 est monté mobile, en se déplaçant avec la tige rigide 24. Ce support 34 est
agencé de façon
que le dispositif de manipulation 26 suive le mouvement imposé par les moyens
d'entraînement
20. en d'autres termes, le mouvement du dispositif 26 est esclave du mouvement
de la tige
rigide 24, coulissant avec le piston du cylindre 22 pour commander l'ouverture
ou la fermeture
de la valve.
[0048] Le dispositif de manipulation 26 comporte en outre des moyens 36 à 50
d'entraînement
des moyens de maintien du tube 16. Dans le mode de réalisation de la figure 2,
les moyens
d'entraînement comportent un moteur rotatif hydraulique 36, entraînant en
rotation un axe 38
entraînant lui-même une première bielle 40 et une seconde bielle 42,
parallèles, reliées entre
elles par l'extrémité 44 du bras de maintien 28. Ainsi, les moyens
d'entraînement du bras 28
comprennent quatre axes de rotation 38, 46, 48, 50 (voir figure 2a),
définissant les sommets
d'un parallélogramme déformable. Les différentes formes du parallélogramme
sont représentées
sur les figures 2a à 2d, cette déformation étant commandée par le moteur 36.
[0049] Comme on peut le voir sur les figures la à 1c, le dispositif de
manipulation 26 peut
prendre une position de coulée, représentée sur la figure la, dans laquelle le
tube 16 est plaqué
contre la valve 14 ; une position de chargement, représentée sur la figure 1
b, dans laquelle le
tube 16 est rabaissé par rapport à la position de coulée, et libérant de
l'espace pour permettre à
un robot extérieur de charger le tube 16 sur le dispositif 26 ; et une
position d'attente, ou position
de sécurité, visible sur la figure 1c, dans laquelle le tube est dégagé de
l'orifice de coulée de la
valve 14, mais à une hauteur suffisamment haute pour éviter que des
éclaboussures
s'échappant de l'orifice de coulée puissent se déposer sur la surface
supérieure du tube 16.
Comme on peut le voir sur les figures, les positions de coulée, de chargement
et d'attente
définissent un U dans le plan parallèle à la hauteur de l'installation et à
l'axe du vérin 22, les
positions de coulée (figure la) et d'attente (figure 1c) définissant les
extrémités supérieures des
deux branches du U, et la position de chargement (figure 1 b) se trouvant dans
la partie
inférieure du U.
[0050] Le tube de protection de jet 16 est un tube cylindrique de révolution,
définissant un canal
d'écoulement 52, et muni, à son extrémité supérieure 54, d'une tête de
préhension 56a. La tête
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de préhension 56a comporte des moyens de préhension par les moyens de maintien
28, 30,
comprenant dans cet exemple des ergots destinés à être introduits dans les
encoches 31, en
étant retenus dans les encoches par gravité. On peut prévoir deux ergots, mais
il est préférable
d'en prévoir trois, de façon à pouvoir maîtriser l'orientation du tube 16 par
les moyens de
maintien. De manière alternative, la tête de préhension du tube peut être
munie d'encoches
coopérant avec des doigts 63 supportés par la fourche 30.
[0051] Le tube 16 comporte en outre des moyens d'orientation du tube 16 selon
son axe
vertical, représentés sur la figure 2. Ces moyens d'orientation prennent la
forme d'ailettes 58
réparties sur la circonférence du tube, espacées dans cet exemple de 90 , et
permettant à un
robot ou au dispositif de manipulation de saisir le tube 16 selon différentes
orientations au cours
de sa vie.
[0052] Le fonctionnement du dispositif de manipulation 26 va à présent être
décrit, à l'aide des
figures la à 2d.
[0053] Au cours du procédé de coulée, la poche 12 arrive, avec la valve 14
embarquée dessus,
à proximité du répartiteur 10. On rapporte alors les moyens d'entraînement 20
sur la valve 14,
associés au dispositif de manipulation 26. Au cours de cette étape, le
dispositif 26 ne porte pas
encore de tube et se trouve dans la position de chargement illustrée sur la
figure 1 b, ou encore
sur la figure 2b. On rapporte ensuite sur le dispositif 26 un tube de
protection de jet 16, par
exemple au moyen d'un robot extérieur, en faisant coopérer les ergots de ce
tube 16 dans les
évidements 31. Dans cette position de chargement du tube, la valve 14 est
fermée et la tige de
piston 24 est rentrée à l'intérieur du cylindre 22.
[0054] Une fois le tube 16 chargé sur le dispositif 26, le moteur 36 est
enclenché, de façon que
le bras 28 prenne la position de coulée, illustrée sur la figure 2c, dans
laquelle l'extrémité
supérieure 54 du tube est plaquée contre la valve 14, éventuellement par
emboitement du canal
de coulée 52 avec la busette 18. Une fois le tube 16 plaqué contre la valve
14, on peut ouvrir la
valve, en activant le vérin 22, de façon à faire coulisser la tige 24 pour la
faire sortir, entraînant
ainsi l'un des tiroirs de la valve 14, comme cela est représenté sur la figure
2d. On notera que
les moyens 20 peuvent fonctionner de façon inversée, la tige 24 étant activée
dans l'autre
direction pour ouvrir la valve.
[0055] Comme on peut le constater, le coulissement de la tige 24 entraîne le
coulissement du
support 34, donc de tout le dispositif de manipulation 26, le dispositif de
manipulation 26 étant
esclave du mouvement de la tige 24. Ainsi, on déplace, dans un même mouvement,
la busette
de coulée 18 reliée au tiroir coulissant de la valve 14, et le tube de
protection de jet 16.
[0056] La valve 14 étant ouverte, le métal liquide peut s'écouler à
l'intérieur du tube 16, afin de
passer dans le répartiteur 10.
[0057] Comme il est possible que l'orifice de coulée 18 soit bouché, on
prévoit la possibilité de
nettoyer la busette de coulée, en injectant de l'oxygène dans le canal de
coulée de la poche 12,
pour brûler ou faire fondre les résidus. A cet effet, il est possible de
dégager le tube 16 de la
valve 14, en le mettant dans la position d'attente, illustrée sur la figure
2a. Plus précisément,
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après avoir refermé la valve 14, de façon à se trouver dans la position de la
figure 2c, le moteur
36 entraîne le bras de maintien 28 pour qu'il prenne la position de sécurité
illustrée sur la
figure 2a. Ainsi, le tube 16 est dégagé de l'orifice de coulée, et est par
ailleurs déplacé à une
hauteur suffisamment haute pour éviter de recevoir des éclaboussures au moment
du lavage à
l'oxygène de l'orifice de coulée. On comprend que la trajectoire suivie par le
bras de maintien 28
pour passer de la position de coulée à la position de sécurité suit un U.
[0058] On a représenté sur les figures 5a, 5b une variante de réalisation du
dispositif 26 et du
tube 16 des figures la à 2d. Dans cette variante, la tête 56b du tube de
protection de jet 16 a
une forme semi-hémisphérique 60, et les moyens de préhension disposés sur
l'extrémité du
bras de maintien 28 ont la forme d'une cuillère 30', munie d'une fente 62 de
réception du tube
16. Ainsi, le tube 16 est plus facile à orienter et à maintenir plaqué contre
la valve 14.
[0059] Par ailleurs, le tube 16 est pourvu de moyens 65 de dégagement du tube
16 par rapport
à la valve 14. Plus précisément, l'extrémité supérieure 54 du tube 16 comprend
des moyens 64
de placage du tube contre la valve, en l'occurrence une forme 64
d'encastrement de la tête 56b
avec la busette de coulée 18. Les moyens 65 de dégagement comprennent une
collerette, ou
épaulement, disposée autour de ces moyens d'encastrement 64, permettant de
former un appui
pour dégager le tube 16 vers le bas, par exemple un appui pour une fourche
prenant le tube
autour de la forme 64 pour le désengager. Le dégagement peut par exemple être
effectué par
des moyens de dégagement (par exemple des doigts 63) du tube prévus sur les
moyens 30'.
[0060] Selon un autre mode de réalisation du tube, qui peut être combiné au
mode de
réalisation des figures 5a, 5b, on prévoit sur le tube des moyens de fixation
temporaire du tube
16 sur la valve, représentés sur les figures 7a à M. Ces moyens permettent de
fixer
provisoirement le tube 16 à la valve pendant la coulée de liquide, lorsque la
valve est ouverte, ce
qui réduit l'énergie dépensée par le dispositif de manipulation. Dans cet
exemple, la fixation
temporaire est une fixation par baïonnette
[0061] Les moyens comprennent un élément 66 coopérant, d'une part avec la
valve 14, plus
précisément avec la busette de coulée 18, d'autre part avec l'extrémité 54 du
tube 16. Cet
élément 66 est agencé pour être monté rotatif sur cette extrémité 54 et pour
coopérer avec la
busette 18. Plus précisément, l'élément 66 comprend des moyens de coopération
(par exemple
un rebord 68) avec la tête 56c du tube 16, destinés à coopérer avec des moyens
de réception,
comprenant un rebord 72 de la tête 56c. L'élément comprend par ailleurs des
moyens 70 de
coopération avec la busette 18, coopérant par butée avec un rebord 74 de la
busette 18.
[0062] La fixation temporaire du tube 16 sur la valve 14 se fait de la façon
suivante. L'élément
66 est tout d'abord solidarisé à la valve 14, en faisant coopérer les butées
70, 74. Ensuite, on
rapporte le tube 16, muni de sa tête 56c, au droit de l'élément 66, la tête
56c étant orientée de
telle façon que le rebord 68 ne soit pas au droit du rebord 72 de la tête, et
puisse donc être
inséré au fond de la tête 56c. Une fois le rebord 68 dans la tête 56c, on
effectue une rotation de
la tête 56c, par exemple d'un quart de tour, afin que le rebord 72 de la tête
recouvre le rebord 68
de l'élément 66, et qu'ainsi le tube 16 soit retenu par ce rebord 68. Cette
fixation par baïonnette
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peut bien sûr être désactivée en effectuant une rotation dans le sens inverse
pour dégager les
rebords 68 et 72.
[0063] On a représenté sur les figures 3, 3a à 3c un dispositif de
manipulation selon un autre
mode de réalisation que celui des figures 2, 2a à 2d. Néanmoins, ce dispositif
est relativement
5 proche, et l'on ne décrit dans la suite que les différences.
[0064] Ce dispositif de manipulation 26' est particulièrement compact
puisqu'il n'est pas
nécessaire de prévoir le cylindre 32 du dispositif de la figure 2. En effet,
dans ce mode de
réalisation, les moyens de fixation du dispositif 26' sur les moyens
d'entraînement 20
comprennent une pièce 80 entourant le cylindre 22 et fixée à la tige 24, de
façon que cette pièce
10 80 se déplace avec la tige lorsque le piston coulisse dans le cylindre 22.
Par ailleurs, le bras de
maintien 28 est repris sur les côtés par des bras latéraux 82, portés de part
et d'autre de la pièce
80. Le moteur 36' est agencé entre ces deux bras 82.
[0065] Le fonctionnement de ce mode de réalisation est similaire à celui de la
figure 2, les axes
38, 48, 46, 50 formant un parallélogramme déformable pour assurer des
positions de coulée,
15 d'attente et de chargement définies précédemment. Plus précisément, la
figure 3a représente le
dispositif en position de coulée, la valve étant fermée ; la figure 3b
représente le dispositif en
position de chargement, et la figure 3c représente le dispositif en position
de sécurité.
[0066] Le dispositif de la figure 4 correspond à un troisième mode de
réalisation du dispositif de
manipulation 26". Ce dispositif comprend également une pièce entourant le
cylindre 22 et se
déplaçant avec la tige 24. Il est donc également compact. Dans ce dispositif,
les moyens
d'entraînement des moyens de maintien 28, 30 ne comprennent pas un moteur
rotatif tel que le
moteur 36, mais deux vérins hydrauliques 84, 86, représentés très
schématiquement sur la
figure 4. Le vérin hydraulique 84 est sensiblement vertical, et le vérin
hydraulique 86 est
sensiblement horizontal. Dans ce mode de réalisation, les moyens
d'entraînement ne
comprennent pas un parallélogramme composé de quatre axes d'orientation. Le
mouvement
des moyens de maintien 28 est commandé par la synchronisation des vérins 84,
86 (par des
moyens non représentés), et par des liaisons pivots 88, 90. Plus précisément,
le vérin vertical 84
permet de déplacer l'axe pivot 88 dans la direction verticale, et le vérin 86
permet de faire
coulisser le bras 28, de façon télescopique.
[0067] Le fonctionnement du dispositif 26" est décrit sur les figures 4a à 4d.
Sur la figure 4a, le
dispositif est en position de coulée, le bras 28 étant agrandi grâce au vérin
86. Sur la figure 4b,
le vérin 84 pousse sur l'axe 88, de façon à incliner le vérin 86, et donc à
baisser l'extrémité 30 du
bras 28, le dispositif étant alors en position de chargement. Sur la figure
4c, le dispositif est
également en position de chargement, mais le bras 28 est raccourci, par
coulissement dans le
vérin 86. Sur la figure 4d, le dispositif est en position de sécurité, le bras
28 étant raccourci
grâce au vérin 86, et relevé grâce au vérin 84.
[0068] De même que pour les autres modes de réalisation, on constate ici que
l'extrémité 30 du
bras de maintien 28 a une trajectoire en U.
[0069] On a représenté sur les figures 6, 6a à 6d un dispositif d'entraînement
100 de la valve
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14. Ce dispositif d'entraînement 100 peut être similaire aux moyens
d'entraînement 20 décrits
précédemment, ou alors être utilisé dans un tout autre contexte.
[0070] Le dispositif 100 comprend un cylindre 102, muni d'un premier piston
104, relié à une
tige rigide 106, similaire à la tige 24, laquelle commande la valve 14 grâce à
son extrémité 108.
Le piston 104 délimite, avec le cylindre 102, deux chambres hydrauliques 110,
112, visibles sur
la figure 6b, et pouvant être alimentées par un fluide, grâce à des canaux
114, 116
d'alimentation.
[0071] Le dispositif d'entraînement 16 est destiné à être fixé sur une poche
de coulée 12, plus
précisément dans un logement 118 prévu sur la poche de coulée, ou encore sur
la valve 14.
Pour assurer cette fixation du dispositif 100 relativement à la valve 14, le
dispositif 100
comprend un second piston 120, agencé pour appuyer sur une paroi 122 du
logement 118, de
façon à verrouiller par serrage le dispositif d'entraînement 100 dans le
logement 118. Plus
précisément, le second piston 120 est destiné à former une cale entre le
dispositif
d'entraînement 100, plus précisément le cylindre 102, et la paroi 122 du
logement 118. Le piston
120 et la paroi 122 sont traversés par la tige 106 commandée par le piston
104, de façon à
laisser cette tige coulisser sous l'effet du déplacement du premier piston
104.
[0072] Comme on peut le voir sur la figure 6b, la chambre 112 est délimitée,
d'une part parle
premier piston 104, d'autre part par le second piston 120.
[0073] Le fonctionnement du dispositif 100 va à présent être décrit. Avant
d'être rapporté sur le
logement 118, le dispositif d'entraînement 16 a sensiblement la configuration
illustrée sur la
figure 6d. Le second piston 120 est en position rentrée dans la chambre 112,
ne faisant pas, ou
que très peu, saillie du cylindre 102, si bien que la longueur du cylindre 102
est relativement
petite. Comme la longueur du cylindre 102 est raccourcie, on peut facilement
l'insérer dans le
logement 118, grâce à un jeu 124. Afin de verrouiller le cylindre 102 dans le
logement 118, on
injecte du fluide dans l'orifice 116, selon la flèche indiquée par la
référence 126 de la figure 6a.
L'injection de fluide fait coulisser le piston 120 vers la paroi 122 pour
qu'il se déplace hors du
cylindre 102 et vienne s'appuyer contre la paroi 122. Ainsi, le jeu 124 entre
le logement 118 et le
cylindre 102 disparaît, et le dispositif 100 est verrouillé par serrage.
[0074] Suite à cette fixation, le dispositif d'entraînement 100 peut
fonctionner pour entraîner la
valve 14, comme cela est représenté sur les figures 6b, 6c. Pour exercer un
appui sur la valve
14, on injecte du fluide par le canal 114, ce qui a pour effet de déplacer le
premier piston 104
vers la droite, donc la tige 106, donc le tiroir correspondant de la valve 14,
comme cela est
représenté sur la figure 6b. Par ailleurs, en injectant du fluide dans le
canal 116, on peut
déplacer le premier piston 104 dans la direction opposée, vers la gauche,
comme représenté sur
la figure 6c.
[0075] Une fois les manipulations sur la valve 14 terminées, on peut dégager
le dispositif
d'entraînement 100 du logement 118, en procédant de la façon suivante. Le
premier piston 104
étant dans une position neutre, on vient appuyer, conformément à la flèche 128
de la figure 6d,
sur l'arrière du cylindre 102, de façon à presser le piston 120 contre la
paroi 122, et ainsi à le
CA 02743091 2011-05-09
WO 2010/057640 PCT/EP2009/008244
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faire coulisser à l'intérieur de la chambre 112. Il en résulte que la longueur
du cylindre 102
diminue et que le jeu 124 réapparaît, ce qui permet ensuite de retirer
facilement le dispositif du
logement 118.
[0076] On peut également prévoir une rondelle ressort (élastique) 123
permettant d'éviter le
bloquage du piston.
[0077] On comprendra que le fonctionnement décrit ci-dessus est
particulièrement adapté pour
être mis en oeuvre de façon robotisée. En effet, on peut facilement prévoir de
venir disposer le
dispositif d'entraînement 100 dans le logement 118 au moyen d'un robot, du
fait que l'on
autorise la présence de jeux 124 avant le verrouillage par serrage.
[0078] On a également représenté sur les figures 8 à 11 un tube de protection
de jet 16
possédant une tête de préhension 56d et un axe longitudinal 134. La tête de
préhension
possède une surface supérieure 130 et une surface inférieure 132. On voit bien
à la figure 11
que la partie inférieure de la tête de préhension 56d est fusiforme.
[0079] La figure 12 montre un autre tube de protection de jet 16 dans lequel
la tête de
préhension 56e est hémicylindrique.
[0080] La figure 13, montre l'enveloppe métallique du tube des figures 8 à 11.
L'enveloppe est
munie de moyens d'orientation angulaire, en l'occurrence des ailettes 58 (dont
une seule est
visible sur le dessin, l'autre se trouvant à l'opposé du tube) ainsi que de
deux logements 136
comprenant chacun des parois latérales 138a, 138b et une paroi inférieure 140
(un logement
identique est disposé à l'opposé du tube). Ce logement coopère avec des doigts
63 du dispositif
de manipulation
- pour éviter la remontée du tube lorsque son extrémité inférieure est
immergée dans le bain
d'acier (les doigts 63 agissent contre la paroi inférieure 140 du logement
136) ;
- pour permettre le détachement du tube en fin de coulée (les doigts 63
agissent contre la paroi
de fond 140 du logement 136) ; et
- pour assurer le maintien du tube de protection de jet dans son support (les
doigts agissent
contre les parois latérales 138a, 138b du logement 136).
[0081] Les avantages de l'invention ont été mentionnés précédemment. On
comprendra que
l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits.
[0082] En particulier, les différentes fonctionnalités peuvent se trouver de
façon indépendante
sur les différents dispositifs de manipulation, d'entraînement ou sur le tube,
ou bien se combiner
les unes aux autres.
