EP0144696A2 - Dispositif d'entraînement d'une goulotte oscillante - Google Patents

Dispositif d'entraînement d'une goulotte oscillante Download PDF

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EP0144696A2
EP0144696A2 EP84112982A EP84112982A EP0144696A2 EP 0144696 A2 EP0144696 A2 EP 0144696A2 EP 84112982 A EP84112982 A EP 84112982A EP 84112982 A EP84112982 A EP 84112982A EP 0144696 A2 EP0144696 A2 EP 0144696A2
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control arm
crosspiece
spout
rotary
control
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Pierre Mailliet
Emile Lonardi
Giovanni Cimenti
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Paul Wurth SA
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Paul Wurth SA
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    • C21B7/18—Bell-and-hopper arrangements
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    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20341—Power elements as controlling elements
    • Y10T74/2036—Pair of power elements

Definitions

  • the present invention relates to a device for driving an oscillating chute which can pivot around two orthogonal axes under the action of a pivoting control arm having the same degrees of freedom as the chute, comprising a transmission device for reproducing the movement of the control arm on the chute and vice-versa and a control mechanism articulated on an intermediate lever; articulated, in turn, on the end of the control arm, the control mechanism being designed to rotate the hinge constituted by the control arm and the intermediate lever around a vertical axis and to modify the angle d opening relative to this axis.
  • the control mechanism essentially comprises a drive rod capable of rotating around its longitudinal axis and being moved axially to open or close the angle of the hinge.
  • This drive rod comprises, for this purpose, a grooved section which slides longitudinally, under the action of a first motor, inside a rotary bush driven in rotation under the action of a second motor.
  • This known device has the drawback of being exposed to enormous mechanical stresses at the level of the grooves which make the rod integral in rotation with the external drive bush. These stresses may hinder the sliding of the rod inside the bushing and cause premature wear. In addition, in order to be able to cope with these mechanical stresses, it is necessary to maintain and guide this rod at several levels which, in turn, causes the drawback of an increase in the height of the device. drive and additional footprint.
  • the object of the present invention is to provide a new compact drive device for an oscillating chute which better withstands mechanical stresses, in particular to forces with horizontal components resulting from the weight of the oscillating chute.
  • the drive device is essentially characterized by a rotary cage carried, by means of a bearing, by the fixed wall of an external housing and provided with a toothed crown actuated by a first motor also fixed on the wall, by a control rod coaxial with said rotary cage, capable of sliding axially and connected, for this purpose, to a second motor, also fixed on said wall, by a crosspiece engaged via of a bearing on the end of the control rod so as to be axially integral, but free in rotation thereof and connected to the rotary cage so as to be integral with the rotation thereof, but free in the axial direction with respect to this cage, the intermediate lever being articulated on this crosspiece by its end opposite to that connected to the control arm.
  • the opposite ends of the cross member slide in grooves, U-shaped, provided at diametrically opposite locations on the inner face of the rotary cage. This sliding is preferably ensured by means of rectangular pads provided on the opposite ends of the crosspiece.
  • the end of the intermediate lever which is connected to the cross member is designed in the form of a stirrup, the two branches of which are crossed by the opposite ends of the cross member.
  • FIG 1 there is a hinge 10 with a variable opening angle and which can rotate about a vertical axis O.
  • This hinge 10 consists of a control arm 12 pivoting around an axis X perpendicular to the plane of the sheet and an intermediate lever 14.
  • the control arm 12 is connected by means of an appropriate transmission mechanism 16 to a distribution chute not shown in the figures.
  • This transmission mechanism is preferably of the type proposed in European patent application EP-A-0062769, that is to say that it consists of a transmission bar 18, actuated by the arm pivoting control 12 and moving inside a sealed box 16 which is capable of pivoting about its longitudinal axis.
  • EP-A-0062769 European patent application EP-A-0062769
  • a rotary cage coaxial with respect to the axis O and supported by means of a bearing 22 on a shoulder 24 of a carcass_23 closed by a cover 26.
  • This rotary cage is provided a ring gear 28 which is engaged with a drive pinion 30.
  • This drive pinion 30 is actuated by means of a first motor 34, for example electric, via a gearbox 32. The action of this motor 34 therefore causes the rotation of the cage 20 around the central axis O.
  • a second electric or hydraulic motor 36 is also mounted on the cover 26. This motor 36 is intended to actuate a control rod 38 axially along the central axis O.
  • a crosspiece 40 consisting of a central body 42 and two diametrically opposite pivots 44 and 46 is mounted on the lower end of the rod 38 by means of one or more bearings 48.50 so as to be free, in rotation , relative to this rod 38 and be united with regard to vertical axial movement.
  • the two opposite pivots 44, 46 of the cross-member 40 cooperate respectively with vertical guide grooves 52, 54 in the shape of a "U” provided at diametrically opposite locations on the inner face of the rotary cage 20.
  • the guiding of the pivots 44 and 46 in the grooves 52 and 54 can be improved by means of rectangular pads 5 6 , 58 (see also Fig. 3) provided on the ends of the pivots 44 and 46.
  • the crosspiece 40 Under the action of the motor 36 the crosspiece 40 can be moved between the position shown in solid lines in Figure 2 and the position shown in phantom in the same figure and vice versa.
  • This movement causes a modification of the opening angle of the hinge 10, that is to say a pivoting of the control arm 12 around the axis X.
  • This modification of the opening angle of the hinge 10 under the action of the motor 36 can, of course, be carried out independently and simultaneously with its rotation about the axis 0 as a result of the rotation of the cage 20 under the action of the motor 34.
  • the axis 60 of the hinge 10 is offset from the longitudinal axis of the control arm 12 so as not to remain blocked on the vertical axis 0 when the chute is in the vertical position as explained in the Luxembourg patent application LU-A-84225.
  • connection between the intermediate lever 14 and the crosspiece 40 can be produced by constituting the upper end of this lever 14 in the form of a stirrup, the two branches 62,64 of which are crossed by the pivots 44 and 46 and which serve as a pivot for this lever 14.
  • the connection between the control arm 12 and the pivot axis X can also be produced by a form of stirrup of the lower part of this arm 12, the two branches of which span the box 16.
  • This drive device is very compact, in particular with regard to the overall height since the height of the rotary cage can be reduced to the height necessary for the vertical pouring of the cross-member 40 and to the amplitude of the movement of the rod 38, compared with the state of the art, according to which the need to resist mechanical stresses, in particular to the lateral thrust components, imposes a much higher height. of the drive device.

Abstract

Le dispositif d'entraînement d'une goulotte oscillante pouvant pivoter autour de deux axes orthogonaux comporte une cage rotative (20) portée par l'intermédiaire d'un roulement (22) sur une carcasse fixe (23) et munie d'une couronne dentée (28) actionnée par un premier moteur (34) fixé sur la carcasse (23), une tige de commande (38) coaxiale à ladite cage rotative (20), susceptible de coulisser axialement et reliée, à cet effet, à un second moteur (36), également fixé sur la carcasse (23), une traverse (40) engagée par l'intermédiaire d'un roulement (48, 50) sur l'extrémité de la tige de commande (38) de manière à être axialement solidaire, mais libre en rotation de celle-ci et relié à la cage rotative (20) de manière à être solidaire de la rotation de celle-ci, mais libre dans le sens axial par rapport à cette cage (20).

Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'entraînement d'une goulotte oscillante pouvant pivoter autour de deux axes ortogonaux sous l'action d'un bras de commande pivotant ayant les mêmes degrés de liberté que la goulotte, comprenant un dispositif de transmission pour reproduire le mouvement du bras de commande sur la goulotte et vice-versa et un mécanisme de commande articulé sur un levier intermédiaire; articulé, à son tour, sur l'extrémité du bras de commande, le mécanisme de commande étant conçu pour faire tourner la charnière constituée par le bras de commande et le levier intermédiaire autour d'un axe vertical et pour en modifier l'angle d'ouverture par rapport à cet axe.
  • Un dispositif de ce genre est décrit dans la demande de brevet français FR- A-8013890, qui se rapporte, plus précisément, à un dispositif de distribution de la matière de chargement dans un haut fourneau. Dans ce dispositif connu, le mécanisme de commande comporte essentiellement une tige d'entraînement susceptible de tourner autour de son axe longitudinal et d'être déplacé axialement pour ouvrir ou fermer l'angle de la charnière. Cette tige d'entraînement comporte,à cet effet, une section canelée qui coulisse longitudinalement,sous l'action d'un premier moteur, à l'intérieur d'une douille rotative entraînée en rotation sous l'action d'un second moteur.
  • Ce dispositif connu a l'inconvénient d'être exposé à d'énormes sollicitations mécaniques au niveau des canelures qui rendent la tige solidaire en rotation de la douille extérieure d'entraînement. Ces sollicitations risquent entraver le coulissement de la tige à l'intérieur de la douille et de provoquer une usure prématurée. En outre, afin de pouvoir faire face à ces sollicitations mécaniques il est nécessaire d'assurer le maintien et le guidage de cette tige à plusieurs niveaux ce qui, à son tour, entraîne l'inconvénient d'une augmentation de la hauteur du dispositif d'entraînement et d'un encombrement supplémentaire.
  • Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau dispositif d'entraînement compact d'une goulotte- oscillante qui résiste mieux aux sollicitations mécaniques, notamment aux forces à composantes horizontales résultant du poids de la goulotte oscillante.
  • Pour atteindre cet objectif, le dispositif d'entraînement selon la présente invention est essentiellement caractérisé par une cage rotative portée, par l'intermédiaire d'un roulement, par la paroi fixe d'un boîtier extérieur et munie d'une couronne dentée actionnée par un premier moteur fixé également sur la paroi, par une tige de commande coaxiale à ladite cage rotative, susceptible de coulisser axialement et reliée,à cet effet, à un second moteur, également fixé sur ladite paroi, par une traverse engagée par l'intermédiaire d'un roulement sur l'extrémité de la tige de commande de manière à être axialement solidaire, mais libre en rotation de celle-ci et relié à la cage rotative de manière à être solidaire de la rotation de celle-ci, mais libre dans le sens axial par rapport à cette cage, le levier intermédiaire étant articulé sur cette traverse par son extrémité opposée à celle reliée au bras de commande.
  • Les extrémités opposées de la traverse coulissent dans des rainures, en forme de U, prévues à des endroits diamétralement opposés sur la face intérieure de la cage rotative. Ce coulissement est, de préférence, assuré par l'intermédiaire de patins rectangulaires prévus sur les extrémités opposées de la traverse.
  • L'extrémité du levier intermédiaire qui est reliée à la traverse est conçue sous forme d'étrier dont les deux branches sont traversées par les extrémités opposées de la traverse.
  • D'autres particularités et caractéristiques ressortiront d'un mode de réalisation préféré, décrit ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquelles:
    • Les Figures 1 et 2 représentent des coupes verticales, suivant deux directions perpendiculaires, d'un dispositif d'entrainement selon l'invention et
      la Figure 3 montre, en détail, une rainure de guidage de la traverse.
  • Sur la Figure 1, on distingue une charnière 10 à angle d'ouverture variable et pouvant tourner autour d'un axe vertical O. Cette charnière 10 est constituée d'un bras de commande 12 pivotant autour d'un axe X perpendiculaire au plan de la feuille et d'un levier intermédiaire 14. Le bras de commande 12 est relié au moyen d'un mécanisme de transmission approprié 16 à une goulotte de distribution non montrée sur les figures.
  • Ce mécanisme de transmission est, de préférence, du genre de celui proposé dans la demande de brevet européen EP-A-0062769, c'est-à-dire qu'il est constitué d'une barre de transmission 18, actionnée par le bras de commande pivotant 12 et évoluant à l'intérieur d'un caisson étanche 16 qui_est susceptible de pivoter autour de son axe longitudinal. Pour plus de détails on pourra se référer à cette demande de brevet.
  • Au-dessus de la charnière 10 se trouve un cage rotative coaxiale par rapport à l'axe O et supportée par l'intermédiaire d'un roulement 22 sur un épaulement 24 d'une carcasse_23 fermée par un capot 26. Cette cage rotative est pourvue d'une couronne dentée 28 qui est en prise avec un pignon d'entraînement 30. Ce pignon d'entraînement 30 est actionné au moyen d'un premier moteur 34, par exemple électrique, par l'intermédiaire d'une boîte d'engrenage 32. L'action de ce moteur 34 provoque, par conséquent, la rotation de la cage 20 autour de l'axe central O.
  • Un second moteur 36, électrique ou hydraulique est également monté sur le capot 26. Ce moteur 36 est destiné à actionner une tige de commande 38 axialement suivant l'axe central O.
  • Une traverse40 constituée d'un corps central 42 et deux pivots 44 et 46 diamétralement opposés est monté sur l'extrémité inférieure de la tige 38 par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs roulements 48,50 de manière à être libres, en rotation, par rapport à cette tige 38 et en être solidaire en ce qui concerne le mouvement axial vertical.
  • Les deux pivots opposés 44,46 de la traverse 40 coopèrent respectivement avec des rainures verticales de guidage 52,54 en forme de "U" prévues à des endroits diamétralement opposés sur la face intérieure de la cage rotative 20. Le guidage des pivots 44 et 46 dans les rainures 52 et 54 peut être amélioré au moyen de patins rectangulaires 56,58 (voir également Fig. 3) prévus sur les extrémités des pivots 44 et 46.
  • Sous l'action du moteur 36 la traverse 40 peut être déplacée entre la position représentée en traits pleins sur la figure 2 et la position représentée en traits mixtes sur la même figure et vice-versa. Ce mouvement provoque une modification de l'angle d'ouverture de la charnière 10, c'est à dire un pivotement du bras de commande 12 autour de l'axe X. Cette modification de l'angle d'ouverture de la charnière 10 sous l'action du moteur 36 peut, bien entendu, être réalisée indépendamment et simultanément avec sa rotation autour de l'axe 0 par suite de la rotation de la cage 20 sous l'action du moteur 34.
  • Comme montré sur la Figure 1, l'axe 60 de la charnière 10 est décalé par rapport à l'axe longitudinal du bras de commande 12 afin de ne pas rester bloqué sur l'axe vertical 0 lorsque la goulotte se trouve en position verticale comme expliqué dans la demande de brevet luxembourgeois LU-A-84225.
  • Comme le montre la Figure 2, la liaison entre le levier intermédiaire 14 et la traverse 40 peut être réalisée en constituant l'extrémité supérieure de ce levier 14 sous forme d'étrier dont les deux branches 62,64 sont traversées par les pivots 44 et 46 et qui servent de pivot à ce levier 14. La liaison entre le bras de commande 12 et l'axe de pivotement X peut également être réalisée par une forme d'étrier de la partie inférieure de ce bras 12 dont les deux branches enjambent le caisson 16.
  • Ce dispositif d'entraînement est très compact, notamment en ce qui concerne l'encombrement en hauteur étant donné que la hauteur de la cage rotative peut être réduite à la hauteur nécessaire au cuulissement vertical de la traverse 40 et à l'amplitude du mouvement de la tige 38, comparé à l'état de la technique, selon lequel la nécessité de résister aux sollicitations mécaniques, notamment aux composantes latérales de poussée, impose une hauteur très supérieure. du dispositif d'entraînement.

Claims (4)

1.- Dispositif d'entraînement d'une goulotte oscillante pouvant pivoter autour de deux axes ortogonaux sous l'action d'un bras de commande pivotant ayant les mêmes degrés de liberté que la goulotte, comprenant un dispositif de transmission pour reproduire le mouvement du bras de commande sur la goulotte et vice-versa et un mécanisme de commande articulé sur un levier intermédiaire, articulé , à son tour, sur l'extrémité .du bras de commande,le mécanisme de commande étant conçu pour faire tourner la charnière constituée par le bras de commande et le levier intermédiaire autour d'un axe vertical et pour en modifier l'angle d'ouverture par rapport à cet axe, caractérisé par une cage rotative (20) portée par l'intermédiaire d'un roulement (22), sur une carcasse (23) fermée par un capot (26)et munie d'une couronne dentée (28) actionnée par un premier moteur (34) fixé sur la carcasse (23) , par une tige de commande (38) coaxiale à ladite cage rotative (20), susceptible de coulisser axialement et reliée, à cet effet, à un second moteur (36), également fixé sur la carcasse(23),par une traverse (40) engagée par l'intermédiaire d'un roulement (48,50) sur J'extrémité de la tige de commande (38) de manière à être axialement solidaire, mais libre en rotation de celle-ci et relié à la cage rotative (20) de manière à être solidaire de la rotation de celle-ci, mais libre dans le sens axial par rapport à cette cage (20), le levier intermédiaire (14) étant articulé sur cette traverse (40) par son extrémité opposée à celle reliée au bras de commande (12).
2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités opposées (44,46) de la traverse (40) coulissent dans des rainures (52,54), en forme de U, prévues à des endroits diamétralement opposés sur la face antérieure de la cage rotative(20).
3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ce coulissement est, de préférence, assuré par J'intermédiaire de patins rectangulaires (56,58) prévus sur les extrémités opposées (44,46) de la traverse (40).
4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité du levier intermédiaire (12) qui est reliée à la traverse (40) est conçue sous forme d'étrier dont les deux branches (62,64) sont traversées par les extrémités opposées (44,46) de la traverse (40).
EP84112982A 1983-11-07 1984-10-27 Dispositif d'entraînement d'une goulotte oscillante Expired EP0144696B1 (fr)

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