FR2779673A1 - Dummy for a continuous casting installation with a mold - Google Patents
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Abstract
Description
Mannecquin d'une installation de coulée continue en lingotière.Mannequin of a continuous casting plant in an ingot mold.
L'invention se rapporte à un mannequin d'une The invention relates to a mannequin of a
installation de coulée continue en lingotière. continuous casting installation in an ingot mold.
Une partie d'une installation de ce type, représentée schématiquement sur la figure 1, comporte classiquement un répartiteur 1 qui fournit du métal en Part of an installation of this type, shown diagrammatically in FIG. 1, conventionally comprises a distributor 1 which supplies metal in
fusion, comme par exemple un acier, à une lingotière 3. fusion, such as steel, to an ingot mold 3.
La lingotière est un tube qui a une section définie, généralement de forme carrée, permettant d'obtenir par moulage des barres du matériau coulé, de grande longueur The ingot mold is a tube which has a defined section, generally of square shape, making it possible to obtain, by molding, bars of the cast material, of great length.
et d'un seul tenant.and in one piece.
Avant le démarrage d'une coulée, la tête d'un mannequin est introduite dans la lingotière pour l'obstruer. Le mannequin est une poutre qui peut coulisser dans la lingotière, de manière à permettre, au début de la coulée, l'extraction du métal qui vient se solidifier au contact des parois de la lingotière et de la tête du mannequin. Le mannequin est classiquement entraîné par des rouleaux d'entraînement motorisés R qui exercent sur lui un effort de traction. Dès que les rouleaux d'entraînement sont en mesure d'assurer l'entraînement de la barre moulée, le mannequin est alors Before starting a casting, the head of a dummy is introduced into the mold to block it. The dummy is a beam which can slide in the mold, so as to allow, at the start of the casting, the extraction of the metal which comes to solidify in contact with the walls of the mold and the head of the dummy. The dummy is conventionally driven by motorized drive rollers R which exert on it a tensile force. As soon as the drive rollers are able to drive the molded bar, the manikin is then
détaché de la barre.detached from the bar.
Pour assurer l'extraction du métal solidifié, la tête du mannequin est pourvue de moyens d'ancrage sur lesquels peut venir s'accrocher le métal solidifié, afin de transmettre à celui-ci l'effort de traction exercé sur To ensure the extraction of the solidified metal, the head of the manikin is provided with anchoring means on which the solidified metal can come to hang, in order to transmit to it the tensile force exerted on
le mannequin.the model.
On connaît un premier moyen d'ancrage, montré schématiquement sur la figure 2, qui est généralement utilisé dans les installations de coulée continue en courbe. La tête du mannequin 4 comporte un crochet 5 constituant un insert qui sera moulé dans le métal solidifié. Un couple de décrochage, repéré par la flèche F1, est exercé sur le mannequin pour libérer le crochet A first anchoring means is known, shown diagrammatically in FIG. 2, which is generally used in continuous casting installations in curves. The head of the mannequin 4 comprises a hook 5 constituting an insert which will be molded in the solidified metal. A stall torque, marked by the arrow F1, is exerted on the manikin to release the hook
du métal solidifié.solidified metal.
On connaît également d'autres moyens d'ancrage, représentés sur les figures 3 et 4, qui sont généralement utilisés dans les installations de coulée continue verticale. Comme le montre la figure 3, un trou conique taraudé 6 est réalisé dans la tête du mannequin 3. Le métal en fusion 2 pénètre dans le trou 6 afin de former une extrémité filetée de métal solidifié, ce qui assure l'accrochage du métal solidifié avec le filetage du mannequin. Pour décrocher le mannequin, on exerce sur lui Other anchoring means are also known, shown in FIGS. 3 and 4, which are generally used in vertical continuous casting installations. As shown in Figure 3, a tapered conical hole 6 is made in the head of the dummy 3. The molten metal 2 enters the hole 6 to form a threaded end of solidified metal, which ensures the attachment of solidified metal with the manikin thread. To take down the mannequin, one exercises on him
un couple de dévissage repéré par la flèche F2. a loosening torque marked by arrow F2.
L'autre moyen d'ancrage (voir figure 4) est un clou 7 dont l'une de ses extrémités est verrouillée sur la tête du mannequin de manière connue en soi, comme par exemple par une vis pointeau 8, et l'autre extrémité du clou est pourvue d'une tête qui se retrouve moulée dans le métal solidifié. Pour décrocher le mannequin, on The other anchoring means (see FIG. 4) is a nail 7, one of its ends of which is locked onto the head of the manikin in a manner known per se, such as by a needle screw 8, and the other end of the nail is provided with a head which is found molded in the solidified metal. To take down the mannequin, we
déverrouille la vis pointeau 8 pour libérer le clou 7. unlocks the needle screw 8 to release the nail 7.
Les systèmes d'ancrage présentés n'assurent pas un ancrage fiable du métal solidifié avec la tête du mannequin. En effet, la couche périphérique du métal, en contact avec la tête du mannequin et les parois de la lingotière, forme en quelque sorte une peau de métal solidifiée dont le coeur n'est pas suffisamment refroidi et, de ce fait, est encore liquide. L'accrochage peut être fragile si le métal n'est pas suffisamment solidifié pour assurer une prise correcte et lorsque l'effort de traction est exercé sur le mannequin, cela peut provoquer un arrachement de l'accrochage. Il peut s'ensuivre un écoulement du coeur, encore liquide, du métal coulé dans l'installation de coulée continue, ce qui est dangereux et préjudiciable puisque les préparatifs de la coulée The anchoring systems presented do not ensure reliable anchoring of the solidified metal with the head of the manikin. Indeed, the peripheral layer of metal, in contact with the head of the dummy and the walls of the mold, somehow forms a skin of solidified metal whose heart is not sufficiently cooled and, therefore, is still liquid . The attachment can be fragile if the metal is not solidified enough to ensure a correct grip and when the tensile force is exerted on the dummy, this can cause a tearing of the attachment. This may result in a flow of the core, still liquid, of the metal poured into the continuous casting installation, which is dangerous and harmful since the preparations for casting
sont à refaire.are to be redone.
C'est pourquoi on utilise de la mitraille M, comme par exemple des bouts de barre d'acier, pour accélérer le refroidissement du métal en fusion au niveau de la tête du mannequin. Mais, la mitraille provoque nécessairement une pollution locale du métal coulé. Cela induit une augmentation du taux de déchets de la barre coulée, notamment parce qu'il faut éliminer par découpe la partie This is why we use M scrap, such as steel bar ends, to accelerate the cooling of the molten metal at the head of the manikin. However, the scrap necessarily causes local pollution of the cast metal. This induces an increase in the rate of waste from the casting bar, in particular because the part must be removed by cutting.
polluée du métal.polluted metal.
Les manipulations pour décrocher rapidement le mannequin ne sont pas simples à effectuer. Par ailleurs, l'utilisation systématique de la mitraille engendre un The manipulations to quickly unhook the mannequin are not simple to perform. In addition, the systematic use of grapeshot generates a
coût supplémentaire.additional cost.
L'invention a pour but de supprimer, ou au moins limiter, les problèmes évoqués ci-dessus et vise à améliorer la fiabilité de l'ancrage de la tête du The invention aims to eliminate, or at least limit, the problems mentioned above and aims to improve the reliability of the anchoring of the head of the
mannequin avec le métal solidifié. mannequin with solidified metal.
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un mannequin d'une installation de coulée continue en lingotière, la lingotière étant un tube dans lequel est versé un métal en fusion et qui est bouché, au démarrage de la coulée, par la tête du mannequin, caractérisé en ce que la tête du mannequin comporte une chambre débouchant dans une face supérieure d'une partie frontale de la tête, les parois de la chambre comportant des griffes qui sont mobiles transversalement entre une position avancée dans laquelle les griffes sont engagées dans la chambre et une position retirée dans laquelle les griffes With these objectives in view, the invention relates to a dummy of a continuous casting installation in an ingot mold, the ingot mold being a tube into which a molten metal is poured and which is capped, at the start of casting, by the head of the manikin, characterized in that the head of the manikin comprises a chamber opening into an upper face of a front part of the head, the walls of the chamber comprising claws which are movable transversely between an advanced position in which the claws are engaged in the chamber and a withdrawn position in which the claws
libèrent entièrement le volume de la chambre. completely free up the volume of the room.
Préférentiellement, le mannequin comporte un accumulateur de chaleur s'étendant vers le bas à partir de la partie frontale, l'accumulateur de chaleur étant constitué d'une masse d'un matériau à forte conductibilité thermique pour évacuer et accumuler, à distance de la partie frontale, le flux de chaleur Preferably, the dummy comprises a heat accumulator extending downward from the front part, the heat accumulator being made of a mass of a material with high thermal conductivity for evacuating and accumulating, away from the front part, the heat flow
engendré lors de la solidification du métal en fusion. generated during the solidification of the molten metal.
Par ailleurs, la face supérieure de la partie frontale est préférentiellement ondulée pour augmenter, Furthermore, the upper face of the front part is preferably wavy to increase,
dans une direction longitudinale, sa surface de contact. in a longitudinal direction, its contact surface.
L'invention permet donc d'accroître l'échange thermique entre le métal en fusion et la tête du mannequin en augmentant les surfaces de contact. Cette disposition permet d'accélérer sensiblement le refroidissement et la solidification du métal en fusion, et donc, de supprimer l'utilisation systématique de mitraille. L'accumulateur de chaleur peut par exemple être réalisé dans un bloc en cuivre ou en alliage de The invention therefore makes it possible to increase the heat exchange between the molten metal and the head of the dummy by increasing the contact surfaces. This arrangement considerably accelerates the cooling and solidification of the molten metal, and therefore eliminates the systematic use of scrap metal. The heat accumulator can for example be produced in a copper or alloy block.
cuivre.copper.
De manière à éviter une détérioration de la partie frontale de la tête du mannequin, principalement provoquée par la température élevée du métal en fusion en contact avec la partie frontale, l'accumulateur de chaleur est massif, c'est à dire qu'il peut diffuser rapidement, à partir de la partie frontale, le flux de chaleur vers l'intérieur du mannequin. Cette disposition permet de maintenir la température de la partie frontale In order to avoid deterioration of the front part of the dummy's head, mainly caused by the high temperature of the molten metal in contact with the front part, the heat accumulator is massive, i.e. it can rapidly distribute the heat flow towards the interior of the manikin from the front. This arrangement makes it possible to maintain the temperature of the front part
à un niveau de température acceptable. at an acceptable temperature level.
Selon un mode de réalisation préféré, les parois de la chambre sont constituées de deux mâchoires qui sont montées articulées sur le mannequin autour d'axes de pivotement parallèles, entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle les mâchoires sont appliquées l'une contre l'autre, et dans lesquelles sont réalisées des empreintes formant conjointement la chambre. Préférentiellement, dans ce mode de réalisation, la face supérieure des mâchoires est incurvée pour augmenter, dans une direction transversale, sa surface de contact et, par ailleurs, la tête du mannequin comporte une broche formant un puits de chaleur pour évacuer les According to a preferred embodiment, the walls of the chamber consist of two jaws which are mounted articulated on the manikin around parallel pivot axes, between an open position and a closed position in which the jaws are applied one against the other. the other, and in which fingerprints are made which jointly form the chamber. Preferably, in this embodiment, the upper face of the jaws is curved to increase, in a transverse direction, its contact surface and, moreover, the head of the mannequin comprises a pin forming a heat sink for removing the
calories du métal en fusion contenu dans la chambre. calories of molten metal contained in the chamber.
La tête du mannequin forme un moule qui est réalisé en deux parties, c'est à dire par les deux mâchoires articulées, qui sont maintenues en contact l'une contre l'autre par des verrous. Le plan de joint du moule est un plan de symétrie pour les mâchoires. Les empreintes, qui forment conjointement la chambre, sont réalisées dans The head of the mannequin forms a mold which is produced in two parts, that is to say by the two articulated jaws, which are held in contact with each other by latches. The joint plane of the mold is a plane of symmetry for the jaws. The impressions, which jointly form the chamber, are made in
chacune des mâchoires.each of the jaws.
Au début d'une coulée, les mâchoires sont en position fermée et l'empreinte du moule est remplie de métal en fusion qui est suffisamment refroidi par la partie frontale de la tête et par la broche pour assurer une solidification rapide. La partie frontale de la tête, le fond de la chambre et la broche pourront être réalisés dans du cuivre ou dans un alliage de cuivre. L'extraction de la barre coulée est assurée par les griffes. Pour décrocher le mannequin, on déverrouille les verrous, manuellement ou par des moyens de commande automatiques, At the start of casting, the jaws are in the closed position and the mold cavity is filled with molten metal which is sufficiently cooled by the front of the head and by the spindle to ensure rapid solidification. The front part of the head, the bottom of the chamber and the pin can be made of copper or a copper alloy. The extraction of the casting bar is ensured by the claws. To unhook the manikin, the locks are unlocked, manually or by automatic control means,
pour permettre le basculement des deux mâchoires. to allow the tilting of the two jaws.
Par ailleurs, la tête du mannequin peut comporter des sondes de mesure de température. Les sondes de températures, comme par exemple un thermocouple, seront disposées et agencées pour permettre une mesure de la température du métal solidifié et le degré de solidification du métal coulé, par exemple au niveau de la face supérieure du mannequin et à l'intérieur de la chambre. Cette disposition va permettre de surveiller la température de la tête du mannequin et en conséquence, de pouvoir déterminer l'instant opportun à partir duquel on In addition, the head of the manikin may include temperature measurement probes. The temperature probes, such as for example a thermocouple, will be arranged and arranged to allow a measurement of the temperature of the solidified metal and the degree of solidification of the cast metal, for example at the level of the upper face of the mannequin and inside bedroom. This arrangement will make it possible to monitor the temperature of the manikin's head and therefore to be able to determine the appropriate moment from which
va pouvoir exercer l'effort de traction sur le mannequin. will be able to exert the tractive effort on the dummy.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront Other characteristics and advantages will appear
dans la description qui va être faîte à titre d'exemple in the description which will be given as an example
d'un mannequin d'une installation de coulée continue en of a dummy of a continuous casting installation in
lingotière conforme à l'invention. ingot mold according to the invention.
On se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'une partie d'une installation de coulée continue, - les figures 2 à 4 illustrent différents exemples de moyens d'ancrage des mannequins selon l'état de la technique connu, - la figure 5 est une vue schématique en perspective écorchée de la tête du mannequin selon l'invention, - la figure 6 est une vue de droite de la tête du mannequin de la figure 4, - la figure 7 est une vue de dessus de la tête du mannequin de la figure 4, - la figure 8 est une vue de face en coupe de la tête du mannequin de la figure 4, montrant les mâchoires dans les positions extrêmes d'utilisation, c'est à dire la position fermée et la position ouverte qui est repérée par un trait en pointillé, - les figures 9 et 10 sont des vues de face de la tête du mannequin de la figure 4, montrant les verrous, - la figure 11 est une vue montrant une variante de réalisation du verrouillage des mâchoires, - les figures 12 et 14 sont des vues schématiques de variantes de réalisation de la tête du mannequin, la figure 13 est une vue schématique de la tête du mannequin, montrant l'utilisation de sondes de mesure Reference will be made to the appended drawings in which: - Figure 1 is a front view of part of a continuous casting installation, - Figures 2 to 4 illustrate different examples of means for anchoring dummies depending on the state of the known technique, - Figure 5 is a schematic cut-away perspective view of the head of the mannequin according to the invention, - Figure 6 is a right view of the head of the mannequin of Figure 4, - Figure 7 is a top view of the head of the mannequin of Figure 4, - Figure 8 is a front sectional view of the head of the mannequin of Figure 4, showing the jaws in the extreme positions of use, that is say the closed position and the open position which is indicated by a dotted line, - Figures 9 and 10 are front views of the head of the dummy of Figure 4, showing the latches, - Figure 11 is a view showing an alternative embodiment of the locking of the jaws, - the figures 12 and 14 are schematic views of alternative embodiments of the manikin head, FIG. 13 is a schematic view of the manikin head, showing the use of measurement probes
de la température.of the temperature.
On ne reviendra pas ici sur la description des We will not return here to the description of
figures 1 à 4 (montrant schématiquement une partie d'une installation de coulée continue et différents systèmes d'ancrage connus) qui a été faite en introduction lors de Figures 1 to 4 (schematically showing part of a continuous casting installation and various known anchoring systems) which was made in the introduction during
la présentation de la technique connue. the presentation of the known technique.
La figure 5 représente l'intérieur de la lingotière 3 de l'installation de coulée continue, selon une coupe longitudinale. Classiquement, la lingotière est un tube dans lequel est versé un métal en fusion 2 afin d'obtenir par moulage des barres d'acier qui seront ensuite découpées pour obtenir des billettes. Avant le démarrage d'une coulée, la lingotière est obstruée par la tête 9 du mannequin 3, celui-ci étant monté coulissant dans la lingotière pour assurer par la suite l'extraction du Figure 5 shows the interior of the mold 3 of the continuous casting installation, in a longitudinal section. Conventionally, the ingot mold is a tube into which a molten metal 2 is poured in order to obtain by molding steel bars which will then be cut to obtain billets. Before starting a casting, the mold is obstructed by the head 9 of the dummy 3, the latter being slidably mounted in the ingot mold to subsequently ensure the extraction of the
métal solidifié.solidified metal.
La tête du mannequin comporte deux mâchoires 90 qui constituent les deux parties d'un moule et qui sont réalisées pour leur plus grande partie dans un acier inoxydable réfractaire, tel que celui couramment désigné Z8CN25-20. L'acier utilisé permet d'assurer la résistance mécanique des mâchoires, particulièrement en résistant aux déformations sous des températures élevées, et d'empêcher l'oxydation. Le plan de joint du moule, désigné P, est un plan de symétrie pour les deux mâchoires. Chaque mâchoire est montée pivotante, par l'une de ses extrémités, sur le mannequin autour d'un axe de pivotement A constitué par un arbre cylindrique 91. Comme le montre plus précisément les figures 9 et 10, les deux mâchoires 90 peuvent basculer autour des axes de pivotement entre une position fermée, dans laquelle les deux mâchoires sont appliquées l'une contre l'autre et maintenue dans cette position par des verrous 10, et une position ouverte. Pour permettre le basculement des deux mâchoires lors de l'ouverture, les bords latéraux 40 du The head of the mannequin has two jaws 90 which constitute the two parts of a mold and which are made for the most part in refractory stainless steel, such as that commonly designated Z8CN25-20. The steel used ensures the mechanical strength of the jaws, particularly by resisting deformation at high temperatures, and preventing oxidation. The joint plane of the mold, designated P, is a plane of symmetry for the two jaws. Each jaw is pivotally mounted, by one of its ends, on the mannequin around a pivot axis A constituted by a cylindrical shaft 91. As shown more precisely in Figures 9 and 10, the two jaws 90 can tilt around pivot axes between a closed position, in which the two jaws are applied against each other and held in this position by latches 10, and an open position. To allow the tilting of the two jaws during opening, the lateral edges 40 of the
mannequin 4 sont chanfreinés.dummy 4 are chamfered.
L'articulation de chaque mâchoire est réalisée comme une charnière (voir figure 6). Cette disposition permet de disposer d'un nombre important de sections d'arbre, repérées Sc, sur lesquelles s'exercent les contraintes de cisaillement, de manière à répartir la contrainte de cisaillement uniformément sur l'arbre 91 lors de l'application de l'effort de traction Ft sur le mannequin. Une chambre 92, formée de deux demi-chambres qui sont réalisées dans chaque mâchoire 90 et qui constituent conjointement la dite chambre lorsque les deux mâchoires sont en position fermée, constitue l'empreinte du moule, d'une forme générale paralélépipédique. La chambre débouche dans la face supérieure 930 de la partie frontale 93 de chaque mâchoire (voir figure 7). Des griffes 94, permettant la transmission de l'effort de traction au métal solidifié, sont formées par des saillies s'étendant à partir des parois de la chambre. Au démarrage de la coulée, la chambre est remplie de métal en fusion afin de réaliser une connexion entre la tête du mannequin et le métal qui vient se solidifier au contact de celle-ci (voir figure 8). Comme le montre également cette figure, pour assurer le démoulage de l'extrémité de la barre qui vient d'être coulée, afin de permettre l'ouverture des mâchoires, la face supérieure 930 de la partie frontale 93, une face 920 du fond de la chambre, ainsi que des parois de celle-ci, sont The joint of each jaw is made as a hinge (see Figure 6). This arrangement makes it possible to have a large number of shaft sections, marked Sc, on which the shear stresses are exerted, so as to distribute the shear stress uniformly on the shaft 91 during the application of the tensile force Ft on the dummy. A chamber 92, formed of two half-chambers which are produced in each jaw 90 and which jointly constitute said chamber when the two jaws are in the closed position, constitutes the imprint of the mold, of a generally paralelepipedal shape. The chamber opens into the upper face 930 of the front part 93 of each jaw (see FIG. 7). Claws 94, allowing the transmission of the tensile force to the solidified metal, are formed by projections extending from the walls of the chamber. At the start of the casting, the chamber is filled with molten metal in order to make a connection between the head of the dummy and the metal which comes to solidify on contact with it (see Figure 8). As this figure also shows, to ensure the release of the end of the bar which has just been cast, in order to allow the jaws to open, the upper face 930 of the front part 93, one face 920 of the bottom of the the room, as well as walls thereof, are
incurvées.curved.
Pour accélérer la solidification du métal en fusion au contact de la tête du mannequin, la partie frontale 93 de la tête est une couche d'un matériau à forte conductibilité thermique, comme par exemple du cuivre ou To accelerate the solidification of the molten metal in contact with the head of the dummy, the front part 93 of the head is a layer of a material with high thermal conductivity, such as for example copper or
un alliage de cuivre contenant du chrome et du zirconium. a copper alloy containing chromium and zirconium.
Par ailleurs, le fond de la chambre est également réalisé dans un matériau à forte conductibilité thermique, par Furthermore, the bottom of the chamber is also made of a material with high thermal conductivity, for example
exemple identique à celui de la partie frontale. example identical to that of the front part.
La face supérieure de la partie frontale de chaque mâchoire est ondulée de manière à augmenter, dans une direction longitudinale (repérée par la flèche L au bas de la figure 5), la surface de contact avec le métal en fusion, afin de favoriser les échanges thermiques. Par ailleurs, la face supérieure de chaque machoire est incurvée, dans une direction transversale (repérée par la flèche T au bas de la figure 5) pour augmenter également la surface de contact et assurer le décrochage de la tête The upper face of the front part of each jaw is wavy so as to increase, in a longitudinal direction (indicated by the arrow L at the bottom of FIG. 5), the contact surface with the molten metal, in order to promote exchanges thermal. In addition, the upper face of each jaw is curved, in a transverse direction (marked by the arrow T at the bottom of FIG. 5) to also increase the contact surface and ensure the detachment of the head
du mannequin.of the mannequin.
La partie frontale 93 de chaque mâchoire 90 et le fond de la chambre 92 sont par exemple des éléments préfabriqués rapportés qui sont fixés sur les machoires, de manière connue en soi. A titre d'exemple, on pourra utiliser un système de fixation de type tenon- mortaise, comme montré schématiquement sur la figure 8, dans lequel des tenons formant une partie mâle, qui sont réalisés sur les éléments préfabriqués, peuvent s'emmancher dans des mortaises d'une largeur déterminée, formant une partie femelle, réalisées dans les machoires. Pour assurer la liaison mécanique du montage, on pourra utiliser une technique d'emmanchement à chaud qui consiste à dilater la partie femelle en la chauffant puis à y engager la partie mâle, celle-ci étant d'une largeur sensiblement supérieure à celle de la partie mâle et, dès que l'assemblage est réalisé, de laisser l'ensemble refroidir, de manière qu'un effort de compression s'exerce sur les flancs latéraux des tenons lors du refroidissement de la mortaise. L'ajustement entre les différents éléments sera déterminé de manière à éviter le démanchement du montage décrit ci-dessus, en cours d'utilisation normale et, principalement, sous les The front portion 93 of each jaw 90 and the bottom of the chamber 92 are for example attached prefabricated elements which are fixed to the jaws, in a manner known per se. By way of example, a tenon-mortise type fastening system may be used, as shown diagrammatically in FIG. 8, in which tenons forming a male part, which are produced on the prefabricated elements, can be fitted in mortises of a given width, forming a female part, made in the jaws. To ensure the mechanical connection of the assembly, it is possible to use a hot-fitting technique which consists in expanding the female part by heating it then in engaging the male part therein, the latter being of a width substantially greater than that of the male part and, as soon as the assembly is carried out, to allow the assembly to cool, so that a compressive force is exerted on the lateral flanks of the tenons during the cooling of the mortise. The adjustment between the different elements will be determined so as to avoid dismantling of the assembly described above, during normal use and, mainly, under the
températures importantes d'utilisation. important temperatures of use.
En cas d'usure excessive, on pourra procéder au démontage de la partie frontale de chaque mâchoire et le fond de la chambre pour les remplacer ou procéder à un rechargement, c'est à dire de déposer des couches successives de soudure sur les parties des mâchoires en contact avec le métal en fusion, puis d'usiner celles-ci afin de les mettre en forme. L'épaisseur de la partie frontale et du fond de la chambre doit être suffisante, de manière à former un accumulateur de chaleur massif In the event of excessive wear, the front part of each jaw and the bottom of the chamber can be dismantled to replace them or reload, i.e. depositing successive layers of solder on the parts of the jaws. jaws in contact with the molten metal, then machine these in order to shape them. The thickness of the front and bottom of the chamber must be sufficient, so as to form a massive heat accumulator
dans un matériau à forte conductibilité thermique. in a material with high thermal conductivity.
De manière spécifique à l'invention, la chaleur dégagée par le métal en fusion ne s'accumule pas au niveau de la face supérieure de la partie frontale de chaque mâchoire, afin d'éviter la détérioration et la déformation du matériau directement au contact du métal en fusion. Le flux de chaleur tend à diffuser à l'intérieur de la partie frontale massive, ainsi que dans le fond. Cette disposition permet de maintenir la température de la partie frontale à un niveau de Specifically to the invention, the heat given off by the molten metal does not accumulate at the level of the upper face of the front part of each jaw, in order to avoid deterioration and deformation of the material directly in contact with the molten metal. The heat flow tends to diffuse inside the massive front part, as well as in the bottom. This arrangement keeps the temperature of the front part at a level of
température acceptable.acceptable temperature.
Par ailleurs, également de manière spécifique à l'invention, on utilise une broche 11 de forme cylindrique qui constitue un puits de chaleur permettant d'améliorer efficacement l'évacuation des calories, afin de solidifier encore plus rapidement le métal en fusion Furthermore, also specifically to the invention, a pin 11 of cylindrical shape is used which constitutes a heat sink making it possible to effectively improve the evacuation of calories, in order to solidify the molten metal even more quickly.
qui est versé dans la chambre, au démarrage de la coulée. which is poured into the chamber, at the start of the casting.
Pour favoriser les échanges thermiques, l'extrémité de la broche est en forme d'une demi-sphère, afin d'augmenter la surface de contact. La broche 11 est réalisée dans un matériau à forte conductibilité thermique, comme par exemple du cuivre ou un alliage de cuivre Il est à noter qu'une broche similaire à celle de qui vient d'être décrite peut également s'appliquer aux mannequins de la technique antérieure. En effet, la broche peut être directement incorporée dans l'extrémité d'un mannequin connu de l'état de la technique, par exemple sous la forme d'un bloc d'un matériau à forte conductibilité thermique, comme par exemple du cuivre ou alliage de cuivre, de manière à accélérer le To promote heat exchange, the end of the spindle is in the form of a half-sphere, in order to increase the contact surface. The pin 11 is made of a material with high thermal conductivity, such as for example copper or a copper alloy. It should be noted that a pin similar to that which has just been described can also be applied to the mannequins of the prior art. Indeed, the pin can be directly incorporated into the end of a mannequin known from the prior art, for example in the form of a block of a material with high thermal conductivity, such as for example copper or copper alloy, so as to accelerate the
refroidissement du métal en fusion. cooling of molten metal.
Lorsque les deux mâchoires sont appliquées l'une contre l'autre, le plan de joint est suffisamment étanche pour empêcher toute fuite de métal en fusion, de manière à éviter les perturbations résultantes, et empêcher en particulier toute soudure susceptible de se former sur des éléments mobiles et qui serait très nuisible, par exemple, lors de l'ouverture des mâchoires. Il est à noter que les axes d'articulation des mâchoires, tels que représentés sur les dessins, sont situés à distance du plan de joint et sont protégés contre toute projection de métal en fusion, ce qui permet d'éviter le problème When the two jaws are applied against each other, the joint plane is sufficiently leaktight to prevent any leakage of molten metal, so as to avoid the resulting disturbances, and in particular to prevent any weld liable to form on moving parts and which would be very harmful, for example, when opening the jaws. It should be noted that the axes of articulation of the jaws, as shown in the drawings, are located at a distance from the joint plane and are protected against any projection of molten metal, which makes it possible to avoid the problem.
évoqué ci-dessus.mentioned above.
Comme le montrent les figures 9 et 10, on utilise deux verrous 10 qui sont situés latéralement de chaque coté de la tête. Les verrous sont insérés dans des logements 95 qui sont réalisés dans les mâchoires et y sont montés pivotant, par l'une de leurs extrémités, autour d'un axe de pivotement B. La commande de déverrouillage de chaque verrou est manuelle, c'est à dire que l'on utilise un outil approprié qui peut s'engager dans une encoche 101 réalisée dans le verrou, afin d'y exercer un effort pour faire pivoter le dit verrou. L'autre extrémité du verrou comporte un crochet 102 qui s'engage en position de verrouillage avec un premier épaulement 951 réalisé dans le bord du logement. La dite extrémité du verrou comporte également une butée 103 qui coopère avec un deuxième épaulement 952, réalisé dans le bord du logement, lors de l'ouverture des deux mâchoires pour en limiter le débattement angulaire (voir figure ). La fermeture et l'ouverture des deux mâchoires peut aussi s'effectuer de manière automatique, c'est à dire en utilisant des moyens de commande, tels que ceux représentés à titre d'exemple sur la figure 11. Pour cela, on pourra utiliser l'extrémité en forme de came 130 d'une tringle qui peut coulisser axialement, selon la direction du mannequin, dans un logement réalisé au niveau de la séparation entre les deux mâchoires. En coulissant, la came peut venir au contact des parois du logement, ce qui assure l'écartement ou le rapprochement des mâchoires selon le sens de déplacement de la came As shown in Figures 9 and 10, two locks 10 are used which are located laterally on each side of the head. The locks are inserted into housings 95 which are produced in the jaws and are mounted there pivoting, by one of their ends, about a pivot axis B. The unlocking control of each lock is manual, that is that is to say that an appropriate tool is used which can engage in a notch 101 made in the lock, in order to exert an effort therein to rotate said lock. The other end of the lock has a hook 102 which engages in the locking position with a first shoulder 951 produced in the edge of the housing. Said end of the lock also includes a stop 103 which cooperates with a second shoulder 952, produced in the edge of the housing, when the two jaws open to limit the angular movement (see figure). The closing and opening of the two jaws can also be carried out automatically, that is to say using control means, such as those shown by way of example in FIG. 11. For this, one can use the cam-shaped end 130 of a rod which can slide axially, in the direction of the dummy, in a housing produced at the separation between the two jaws. By sliding, the cam can come into contact with the walls of the housing, which ensures the spacing or the approximation of the jaws according to the direction of movement of the cam
(flèches F4).(arrows F4).
La figure 12 montre une variante de réalisation de la forme de la chambre 92. Celle-ci peut donc avoir une forme en entonnoir dont les parois sont ondulées pour assurer la liaison entre le métal solidifié la tête du mannequin et, par ailleurs augmenter les surfaces de contact. La figure 14 montre une variante de réalisation simplifiée de la tête du mannequin. La chambre 92 est directement réalisée sous la forme d'un trou dans la partie frontale de l'extrémité du mannequin. La face supérieure 930 de la partie frontale 93 reste ondulée et courbe, pour assurer les fonctions précédemment décrites, et des vis 940 traversent sensiblement radialement la paroi de la chambre pour s'engager à l'intérieur de celle-ci. Les vis constituent les griffes pour transmettre au métal solidifié l'effort de traction exercé sur le mannequin. Pour décrocher le mannequin, les vis sont retirées de manière à libérer totalement le volume de la chambre. On utilise également la broche 11 pour assurer la solidification du métal en fusion versé Figure 12 shows an alternative embodiment of the shape of the chamber 92. It can therefore have a funnel shape whose walls are corrugated to ensure the connection between the solidified metal the head of the mannequin and, moreover, increase the surfaces of contact. Figure 14 shows a simplified alternative embodiment of the manikin head. The chamber 92 is produced directly in the form of a hole in the front part of the end of the manikin. The upper face 930 of the front part 93 remains wavy and curved, to perform the functions described above, and screws 940 pass substantially radially through the wall of the chamber to engage inside the latter. The screws constitute the claws for transmitting the tensile force exerted on the dummy to the solidified metal. To unhook the manikin, the screws are removed so as to completely free up the volume of the chamber. Pin 11 is also used to solidify the molten metal poured
dans la chambre.in the bedroom.
En vue d'assurer une surveillance de la température de la tête du mannequin et du degré de solidification du métal en fusion, pour déterminer par exemple le moment opportun pour appliquer l'effort de traction sur le mannequin, on pourra utiliser des sondes de mesures de la In order to monitor the temperature of the head of the manikin and the degree of solidification of the molten metal, to determine for example the appropriate moment to apply the tensile force to the manikin, measurement probes may be used of the
température, désignées ST, tels que des thermocouples. temperature, designated ST, such as thermocouples.
Il est à noter que des sondes de mesure similaires à celles décrites dans la présente invention pourront être utilisées dans des mannequins comportant un accumulateur de chaleur, c'est à dire une partie massive dans un matériau à forte conductibilité thermique, comme It should be noted that measurement probes similar to those described in the present invention may be used in mannequins comprising a heat accumulator, that is to say a massive part in a material with high thermal conductivity, such as
par exemple du cuivre ou alliage de cuivre. for example copper or copper alloy.
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|---|---|
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