EP0537536B1 - Dispositif d'accouplement automatique d'une poche métallurgique à des conduites - Google Patents

Dispositif d'accouplement automatique d'une poche métallurgique à des conduites Download PDF

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EP0537536B1
EP0537536B1 EP92116524A EP92116524A EP0537536B1 EP 0537536 B1 EP0537536 B1 EP 0537536B1 EP 92116524 A EP92116524 A EP 92116524A EP 92116524 A EP92116524 A EP 92116524A EP 0537536 B1 EP0537536 B1 EP 0537536B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
ladle
mobile element
automatic
coupling device
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP92116524A
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German (de)
English (en)
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EP0537536A1 (fr
Inventor
Hubert Stomp
Albert Feitler
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Paul Wurth SA
Original Assignee
Paul Wurth SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002—Treatment with gases
    • B22D1/005—Injection assemblies therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/462—Means for handling, e.g. adjusting, changing, coupling

Definitions

  • the present invention relates to a device for automatically coupling a metallurgical ladle to pipes in a structure capable of receiving the ladle.
  • Said device comprising a first coupling half associated with the pipes of said structure and a second coupling half associated with the pocket, these coupling half being designed to automatically couple in a predefined coupling position on said structure by simple introduction of the pocket in this structure.
  • Said coupling station comprises a first pneumatic translation cylinder, from which a second pneumatic coupling cylinder is suspended in a pendulum.
  • the latter axially supports a female connection element which is connected to said gas distribution network.
  • This female element can be engaged under the action of the two pneumatic cylinders on a male connection element which is arranged on the metallurgical ladle and connected to a gas pipe installed thereon.
  • this coupling station is a fairly complex and bulky mechanism, for which it is often impossible in practice to find on the structure receiving the pocket the space necessary for its installation.
  • the coupling and decoupling actions must still be initiated manually. If you forget the decoupling operation before releasing the bag, it can result in severe damage to the coupling station.
  • the coupling device comprises a half-coupling with a female connector, fixed on the pocket and a half-coupling with a male connector, fixed on the chassis of the treatment station, at the location even where mating is to take place.
  • the devices proposed in the two Luxembourg patent specifications therefore allow automatic coupling of the bag to the gas network (s), without manual intervention and without any other operation than the simple introduction of the bag into the receiving structure. the pocket.
  • the proposed devices use the movement of the pocket to achieve the junction of the male and female connection elements. As a result, there is no need for a bulky coupling station to make the connection of the bag to the gas network.
  • the objective of the present invention is to provide a coupling device of the kind described in the preamble, in which said first coupling half is automatically protected against splashes and projections of molten products, the deposition of dust and especially impacts mechanical as soon as the pocket has left said structure, without hampering the automatic coupling of the two half-couplings by the simple introduction of the pocket into said structure.
  • a coupling device of the kind described in the preamble which is characterized by a movable element supporting said first coupling half and movable on said structure between a protected standby position and said position of predefined coupling, by first means designed to move said movable element from said protected waiting position to said coupling position, said first means being actuable by the moving pocket when the latter is introduced into said structure, and by second means designed to move said movable element from said coupling position into said protected waiting position, said second means being actuable by the moving pocket when the latter is released from said structure.
  • the proposed device automatically moves said first coupling half into a protected standby position when the metallurgical ladle is released from said structure.
  • said first half coupling is completely removed from the pocket penetration path in said structure, which naturally allows it to be given excellent protection against splashes and especially against mechanical shock.
  • said first and said second means for moving said mobile element are actuable by the moving pocket when the latter is introduced into said structure, resp. when the latter is released from said structure, the application of the protection is perfectly synchronized with the coupling operation, resp. the decoupling operation, and requires no human intervention. In this way it is not possible that the application of the protection of said first half-coupling is forgotten when releasing the pocket, just as it is not possible that the protection can hinder the operation of automatic coupling of the two half-couplings by simple introduction of the pocket into said structure.
  • Said first and second means do not in principle require any auxiliary energy. They indeed receive the energy necessary for their operation of the movement of the pocket, during its introduction into said structure resp. during its release from said structure. It will therefore be appreciated that no complex coupling station is required, provided with hydraulic and / or electric motors, to carry out the coupling operation.
  • said half couplings can, for example, form an automatic connection of a pocket. metallurgical to gas lines on a processing station.
  • Said first means advantageously comprise a lever that can be pivoted by the pocket when the latter is received in said structure. This lever can then be connected to the movable element by a control cable.
  • this cable advantageously includes a spring damper.
  • Said second means advantageously comprise an element capable of storing energy, eg a counterweight connected to the movable element by a control cable.
  • the movable element supporting said first coupling half is preferably a roller trolley sliding on a solid rail of the treatment station. This rail is then advantageously protected by a canopy.
  • Said first coupling half is preferably cantilevered on the carriage by means of an easily removable articulation whose axis is parallel to the coupling axis. In this way said first coupling half has a first degree of freedom in a plane perpendicular to the coupling axis.
  • the coupling position of the movable element can be advantageously defined by an end of travel stop provided with a spring. In this way one can achieve with simple means a second degree of freedom of said first coupling half.
  • the element supporting said first coupling half is a pivotable arm. This arm is then mounted using a cylindrical articulation on the structure receiving the metallurgical ladle.
  • the translational movement on rail is consequently replaced by a pivoting movement ended and outside a protected standby position. This pivoting is always controlled by said first and second means.
  • said first means, said second means and the movable element supporting said first coupling are advantageously arranged in existing voids in the structure receiving the pocket and that they are interconnected by control cables guided using deflection pulleys. There is therefore a great deal of freedom with regard to the arrangement of the various elements in said structure receiving the pocket.
  • a metallurgical ladle 1 is completely engaged in a treatment station 2 and rests on a seat 3 of this treatment station.
  • Elements 4 and 5 are half-couplings of a double-flow quick coupling, for the automatic and simultaneous connection of the metallurgical ladle 1 to two different gas networks, as described in patent specification LU-87 868.
  • the proposed device may also include other types of quick couplings which automatically couple, in a predefined position on the treatment station 2, when the pocket 1 enters its seat.
  • the coupling half 5 is fixed on the outer envelope of the pocket 1.
  • the coupling half 4 which comprises a body 10 on which is mounted a male connector 8 connected to one or more fluid supply pipes 11, is cantilevered on a mobile carriage 6.
  • the mounting of the coupling half 4 on the carriage 6 is preferably carried out in a removable manner by means of 'A vertical clevis joint 7 allowing slight angular displacement.
  • the male connector 8 thus has a first degree of freedom in a horizontal plane to balance misalignments during coupling.
  • a second degree of freedom in the same plane, but perpendicular to the first, is for example obtained, in a manner known per se, by a sliding assembly of said male connector 8 on the body 10 of the lower coupling half 4.
  • This second degree of freedom could however also be obtained by determining for the carriage 6 a coupling position using a limit stop provided with a spring (not shown).
  • This spring then has its axis of compression parallel to the movement of the carriage 6 and thus makes it possible to compensate for misalignments in the direction of movement of the carriage 6 during the coupling operation.
  • the fluid supply pipe (s) 11 of the coupling half 4 are connected by flexible pipes (not shown) to the fluid distribution network (s) on the treatment station 2.
  • the carriage 6 is, in a preferred embodiment, a welded assembly composed of two parts 12 which are symmetrical relative to the vertical plane containing the axis of a rail 15 (see Figure 4). At their lower end, these parts 12 support a tenon 13 in which the vertical articulation 7 is housed.
  • the carriage 6 has on each side a pair of rollers 14. With the help of these rollers 14 the carriage 6 is suspended from the rail 15.
  • the latter has for example an I-section, which is advantageously made by welding two U-shaped profiles on each side of a flat iron 16 fixed on a support structure 17.
  • the axis of the rail 15 intersects the vertical coupling axis, defined by the position of the upper coupling half 5 on the pocket 1 when the latter is seated on its seat 3.
  • the structure 17 which supports the rail 15 is housed in a void between the chassis of the treatment station 2 and the pocket 1. It is covered by an inclined sheet 18 and has laterally, on the side of the pocket 1, a protection by a vertical sheet 19. This assembly forms a canopy 20 which protects the rail 15 over its entire length.
  • FIG. 5 we see an inter-support lever with two arms 24, 26 which is provided with a fork joint 22 with a horizontal axis.
  • the clevis of the joint is mounted on the chassis of the treatment station 2 so that the lever 21 can pivot in a vertical plane, preferably passing through the vertical axis of the pocket 1 installed in its seat 3.
  • the lever 21 is advantageously installed under a canopy 23 which protects it in particular against projections of molten materials.
  • the end of the arm 24 of the inter-support lever 21 is located in the path of penetration of the pocket 1 in the treatment station 2.
  • the contact surface between the lever 21 and the pocket 1 advantageously consists of a roller 25 with horizontal axis, fixed at the end of the lever arm 24.
  • the arm 26 of the inter-support lever 21 comprises at its end a spring damper 27 to which a control cable is fixed 28.
  • the spring damper 27 is of preferably articulated around a horizontal axis to ensure alignment with the cable 28 for the different positions of the lever 21.
  • the other end of the cable 28 is fixed to the carriage 6.
  • the cable 28 is guided by different deflection pulleys and dismissal. Its path is determined so as to be able to exert, during a positive rotation of the lever 21 around its axis 22, on the carriage 6 a traction parallel to the rail 15 (see Figure 5).
  • the operation of the first means is as follows: when descending into the treatment station 2 the bag 1, suspended from an overhead crane, takes up at a determined location from its descent trajectory, pressing on the roller 25 of the lever arm 24. The latter is then in an almost horizontal position, because the carriage 6 is in its extreme standby position (B) (see Figure 3) and the counterweight 31 is lowered to the maximum. Continuing its vertical descent trajectory, the pocket 1 pivots the lever 21 around its articulation axis 22 in the positive direction defined in FIG. 5. The other lever arm 26 then exerts traction via the cable 28 on the carriage 6 for gradually moving it and in synchronism with the downward movement of the pocket from the extreme standby position (B) to the coupling position (A).
  • a return cable 29 is fixed to the carriage 6 using an appropriate fixing device and is held parallel to the axis of the rail 15 by a deflection pulley 30 which is mounted in a recess in the chassis of the treatment station 2.
  • a counterweight 31 which moves in a counterweight box 32 whose vertical axis is advantageously tangent to the deflection pulley 30.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'accouplement automatique d'une poche métallurgique à des conduites dans une structure pouvant recevoir la poche. Ledit dispositif comprenant un premier demi-accouplement associé aux conduites de ladite structure et un second demi-accouplement associé à la poche, ces demi-accouplements étant conçus pour s'accoupler automatiquement dans une position d'accouplement prédéfinie sur ladite structure par la simple introduction de la poche dans cette structure.
  • Il est bien connu de traiter l'acier pour des besoins métallurgiques en injectant un ou plusieurs gaz à travers des pierres poreuses du fond d'une poche. A cet effet la poche est généralement déposée dans une station de traitement équipée des alimentations en gaz nécessaires.
  • Pour des raisons évidentes de sécurité et de gain de temps, il convient d'éviter toute intervention manuelle dans l'opération de raccordement de la poche au système de distribution de gaz.
  • Dans la revue "STAHL- und EISEN", vol.107, No 25-26 du 14 décembre 1987, page 1213, on présente dans un article intitulé "Automatisches Ankuppeln der Spülgasleitung an Giesspfannen" une station d'accouplement permettant d'éviter un raccordement manuel de la poche au réseau de distribution de gaz. Ladite station d'accouplement comprend un premier cylindre pneumatique de translation, auquel est suspendu en balancier un deuxième cylindre pneumatique d'accouplement. Ce dernier supporte axialement un élément de raccordement femelle qui est raccordé audit réseau de distribution de gaz. Cet élément femelle est engageable sous l'action des deux cylindres pneumatiques sur un élément de raccordement mâle qui est aménagé sur la poche métallurgique et raccordé à une conduite de gaz installée sur celle-ci.
  • L'homme de l'art comprendra aisément que cette station d'accouplement est un mécanisme assez complexe et encombrant, pour lequel il est en pratique souvent impossible de trouver sur la structure recevant la poche la place nécessaire à son installation. De plus, les actions d'accouplement et de découplement doivent encore être déclenchées manuellement. En cas d'oubli de l'opération de découplement avant le dégagement de la poche, il peut en résulter un endommagement sévère de la station d'accouplement.
  • Dans les fascicules de brevet luxembourgeois LU-87 082 (=EP-A-0 320 841) et LU-87 868 on présente des dispositifs de raccordement automatique pour une poche métallurgique à un, respectivement deux réseaux de distribution de gaz, au moment où la poche est déposée sur son siège dans la station de traitement.
  • Dans les deux fascicules de brevet précités le dispositif d'accouplement comporte un demi-accouplement avec un raccord femelle, fixé sur la poche et un demi-accouplement avec un raccord mâle, fixé sur le châssis de la station de traitement, à l'endroit même où l'accouplement doit se réaliser. Les dispositifs proposés dans les deux fascicules de brevet luxembourgeois permettent, par conséquent, un accouplement automatique de la poche au(x) réseau(x) de gaz, sans intervention manuelle et sans autre opération que la simple introduction de la poche dans la structure recevant la poche. En d'autres termes, les dispositifs proposés utilisent le mouvement de la poche pour réaliser la jonction des éléments de raccord mâle et femelle. Il en résulte qu'on n'a pas besoin d'une station d'accouplement encombrante pour réaliser le raccordement de la poche au réseau de gaz.
  • Dans un environnement métallurgique rude et pollué les dispositifs décrits dans les fascicules de brevet luxembourgeois LU-87 082 et LU-87 868, et en général tous les dispositifs de raccordements automatiques d'une poche métallurgique à des conduites quelconques fonctionnant suivant un principe similaire, ont cependant l'inconvénient que le premier demi-accouplement fixe sur la structure recevant la poche à l'endroit même de l'accouplement est, en position découplée, exposé aux éclaboussures et projections de produits en fusion, aux poussières et aux chocs mécaniques. Or, il est évident que tout encrassement ou endommagement des différents éléments du premier demi-accouplement met en péril le bon fonctionnement du raccord automatique et en réduit sensiblement la durée de vie. Il est évident qu'en position accouplée, lorsque la poche est posée sur son siège, le risque d'endommagement et d'encrassement des parties sensibles est par contre de loin inférieur, sinon négligeable.
  • L'objectif de la présente invention est de proposer un dispositif d'accouplement du genre décrit dans le préambule, dans lequel ledit premier demi-accouplement est automatiquement protégé contre les éclaboussures et projections de produits en fusion, le dépôt de poussières et surtout les chocs mécaniques dès que la poche est sortie de ladite structure, sans pour autant entraver l'accouplement automatique des deux demi-accouplements par la simple introduction de la poche dans ladite structure.
  • Selon la présente invention cet objectif est atteint par un dispositif d'accouplement du genre décrit dans le préambule qui est caractérisé par un élément mobile supportant ledit premier demi-accouplement et déplaçable sur ladite structure entre une position d'attente protégée et ladite position d'accouplement prédéfinie, par des premiers moyens conçus pour déplacer ledit élément mobile de ladite position d'attente protégée dans ladite position d'accouplement, lesdits premiers moyens étant actionnables par la poche en déplacement lorsque celle-ci est introduite dans ladite structure, et par des seconds moyens conçus pour déplacer ledit élément mobile de ladite position d'accouplement dans ladite position d'attente protégée, lesdits seconds moyens étant actionnables par la poche en déplacement lorsque celle-ci est dégagée de ladite structure.
  • Le dispositif proposé déplace automatiquement ledit premier demi-accouplement dans une position d'attente protégée lorsque la poche métallurgique est dégagée de ladite structure. De cette façon ledit premier demi-accouplement est complètement mis à l'écart de la trajectoire de pénétration de la poche dans ladite structure, ce qui permet naturellement de lui conférer une excellente protection contre les éclaboussures et surtout contre les chocs mécaniques. Comme lesdits premiers et lesdits seconds moyens pour déplacer ledit élément mobile sont actionnables par la poche en déplacement lorsque celle-ci est introduite dans ladite structure, resp. lorsque celle-ci est dégagée de ladite structure, l'application de la protection est parfaitement synchronisée avec l'opération d'accouplement, resp. l'opération de découplement, et ne nécessite aucune intervention humaine. De cette façon il n'est pas possible que l'application de la protection dudit premier demi-accouplement soit oubliée lors du dégagement de la poche, de même qu'il n'est pas possible que la protection puisse entraver l'opération d'accouplement automatique des deux demi-accouplements par simple introduction de la poche dans ladite structure.
  • Lesdits premiers et seconds moyens ne nécessitent en principe aucune énergie auxiliaire. Il reçoivent en effet l'énergie nécessaire à leur fonctionnement du mouvement de la poche, lors de son introduction dans ladite structure resp. lors de son dégagement de ladite structure. Il sera en conséquence apprécié qu'on ne nécessite pas de station d'accouplement complexe, munie de moteurs hydrauliques et/ou électriques, pour réaliser l'opération d'acouplement.
  • Il sera noté que lesdits demi-accouplements peuvent p.ex. former un raccord automatique d'une poche métallurgique à des conduites de gaz sur une station de traitement. Dans ce cas on peut p.ex. intégrer dans le dispositif proposé les dispositifs de raccordement automatique proposés dans les fascicules de brevet luxembourgeois LU-87 082 et LU-87 868.
  • Il est cependant évident que l'invention pourra aussi s'appliquer à des raccords automatiques pour des conduites d'autres fluides, voire même des conduites électriques.
  • Lesdits premiers moyens comprennent avantageusement un levier pivotable par la poche lorsque celle-ci est reçue dans ladite structure. Ce levier peut alors être relié à l'élément mobile par un câble de commande. Dans le cas où les deux demi-accouplements s'interpénètrent mutuellement lors de l'opération d'accouplement, ce câble comporte avantageusement un amortisseur à ressort. Lesdits seconds moyens comprennent avantageusement un élément pouvant emmagasiner de l'énergie, p.ex. un contre-poids relié à l'élément mobile par un câble de commande. On notera que lesdits premiers et seconds moyens peuvent donc être réalisés avec des éléments mécaniques simples et robustes qui garantissent dans un environnement métallurgique rude et pollué un fonctionnement fiable avec un minimum d'entretien. Le choix de ces éléments et leur agencement sur la station de traitement est naturellement fonction des contraintes d'espace sur cette dernière.
  • L'élément mobile supportant ledit premier demi-accouplement est de préférence un chariot à galets coulissable sur un rails solidiare de la station de traitement. Ce rail est alors avantageusement protégé par un auvent. Ledit premier demi-accouplement est de préférence monté en porte-à-faux sur le chariot par l'intermédiaire d'une articulation facilement démontable et dont l'axe est parallèle à l'axe d'accouplement. De cette façon ledit premier demi-accouplement possède un premier degré de liberté dans un plan perpendiculaire à l'axe d'accouplement.
  • La position d'accouplement de l'élément mobile peut être avantageusement définie par une butée de fin de course munie d'un ressort. De cette façon on peut réaliser avec des moyens simples un deuxième degré de liberté dudit premier demi-accouplement.
  • Dans une variante d'exécution l'élément supportant ledit premier demi-accouplement est un bras pivotable. Ce bras est alors monté à l'aide d'une articulation cylindrique sur la structure recevant la poche métallurgique. Dans cette variante d'exécution le mouvement de translation sur rail est en conséquence remplacé par un mouvement de pivotement endedans et endehors d'une position d'attente protégée. Ce pivotement est toujours commandé par lesdits premiers et seconds moyens.
  • On notera que lesdits premiers moyens, lesdits seconds moyens et l'élément mobile supportant ledit premier accouplement sont avantageusement disposés dans des vides existants de la structure recevant la poche et qu'ils sont reliés entre eux par des câbles de commande guidés à l'aide de poulies de déviation. On dispose en conséquence d'une grande liberté en ce qui concerne l'agencement des différents éléments dans ladite structure recevant la poche.
  • D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré retenu pour une géométrie donnée de la structue recevant la poche. Ce mode d'exécution est présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
    • la Figure 1 représente une vue en élévation d'une station de traitement métallurgique avec poche, dans laquelle est dessinée une coupe par un plan oblique AA qui est ramenée dans le plan d'élévation par rotation;
    • la Figure 2 représente une vue en plan du même ensemble que la Figure 1;
    • la Figure 3 représente un détail de la coupe oblique AA montrant le chariot avec le demi-accouplement solidaire de la station de traitement en position d'accouplement (le demi-accouplement solidaire de la poche n'est pas représenté);
    • la Figure 4 représente une coupe par un plan perpendiculaire au plan AA;
    • la Figure 5 représente en détail une vue en élévation d'un système de commande par levier.
  • Sur la Figure 1 une poche métallurgique 1 est complètement engagée dans une station de traitment 2 et repose sur un siège 3 de cette station de traitement. Les éléments 4 et 5 sont des demi-accouplements d'un raccord rapide double flux, pour le raccordement automatique et simultané de la poche métallurgique 1 à deux réseaux de gaz différents, tel que décrit dans le fascicule de brevet LU-87 868. Le dispositif proposé pourra cependant aussi comprendre d'autres types de raccords rapides qui s'accouplent automatiquement, dans une position prédéfinie sur la station de traitement 2, lorsque la poche 1 pénètre dans son siège.
  • Sur la Figure 1 on voit que le demi-accouplement 5 est fixé sur l'enveloppe extérieure de la poche 1. Sur la Figure 3 on voit que le demi-accouplement 4, qui comprend un corps 10 sur lequel est monté un raccord mâle 8 raccordé a un ou plusieurs tuyaux d'alimentation en fluide 11, est monté en porte-à-faux sur un chariot mobile 6. Le montage du demi-accouplement 4 sur le chariot 6 se réalise de préférence de façon démontable par l'intermédiaire d'une articulation en chape à axe vertical 7 permettant un léger déplacement angulaire. Le raccord mâle 8 dispose ainsi d'un premier degré de liberté dans un plan horizontal pour équilibrer des défauts d'alignement lors de l'accouplement. Un second degré de liberté dans le même plan, mais perpendiculaire au premier, est par exemple obtenu, de façon connue en soi, par un montage coulissant dudit raccord mâle 8 sur le corps 10 du demi-accouplement inférieur 4. Ce second degré de liberté pourrait cependant aussi être obtenu en déterminant pour le chariot 6 une position d'accouplement à l'aide d'une butée de fin de course munie d'un ressort (non représenté). Ce ressort a alors son axe de compression parallèle au déplacement du chariot 6 et permet ainsi de compenser des défauts d'alignement dans la direction de déplacement du chariot 6 lors de l'opération d'accouplement.
  • Le (ou les) tuyau(x) d'alimentation en fluide 11 du demi-accouplement 4 sont raccordés par des tuyaux flexibles (non représentés) au(x) réseau(x) de distribution de fluide sur la station de traitement 2.
  • Le chariot 6 est, dans une réalisation préférentielle, un ensemble soudé composé de deux pièces 12 qui sont symétriques par rapport au plan vertical contenant l'axe d'un rail 15 (voir la Figure 4). A leur extrémité inférieure ces pièces 12 supportent un tenon 13 dans lequel est logé l'articulation verticale 7.
  • A son extrémité supérieure le chariot 6 comporte de chaque côté une paire de galets 14. A l'aide de ces galets 14 le chariot 6 est suspendu au rail 15. Ce dernier a p.ex. une section en I, qui est avantageusement réalisée en soudant deux profilés en U de chaque côté d'un fer plat 16 fixé sur une structure de support 17. L'axe du rail 15 coupe l'axe vertical d'accouplement, défini par la position du demi-accouplement supérieur 5 sur la poche 1 lorsque celle-ci a pris assise sur son siège 3. La structure 17 qui supporte le rail 15 est logée dans un vide entre le châssis de la station de traitement 2 et la poche 1. Elle est recouverte par une tôle inclinée 18 et dispose latéralement, du côté de la poche 1, d'une protection par une tôle verticale 19. Cet ensemble forme un auvent 20 qui protège le rail 15 sur toute sa longueur.
  • Lorsque le chariot est en position d'accouplement (A), (voir la Figure 3), seul le raccord inférieur 9, monté en porte-à-faux sur le chariot 6, sort de l'auvent. Le chariot 6 reste lui-même protégé par l'auvent (voir les Figures 2 et 3).
  • Les premiers moyens qui doivent amener le demi-accouplement 4 de sa position d'attente (B) en position d'accouplement (A) au moment où la poche 1 va être déposée sur son siège 3 aménagé sur la station de traitement 2 sont décrits ci-après en se référant aux Figures 2 et 5.
  • Sur la Figure 5 on voit un levier inter-appui à deux bras 24, 26 qui est muni d'une articulation en chape 22 à axe horizontal. La chape de l'articulation est montée sur le châssis de la station de traitement 2 de façon que le levier 21 puisse pivoter dans un plan vertical, passant de préférence par l'axe vertical de la poche 1 installée dans son siège 3. Le levier 21 est avantageusement installé sous un auvent 23 qui le protège notamment contre des projections de matières en fusion. L'extrémité du bras 24 du levier inter-appui 21 se situe dans le chemin de pénétration de la poche 1 dans la station de traitement 2. La surface de contact entre le levier 21 et la poche 1 est avantageusement constituée d'un galet 25 à axe horizontal, fixé à l'extrémité du bras de levier 24. Le bras 26 du levier inter-appui 21 comprend à son extrémité un amortisseur à ressort 27 auquel est fixé un câble de commande 28. L'amortisseur à ressort 27 est de préférence articulé autour d'un axe horizontal afin d'assurer l'alignement avec le câble 28 pour les différentes positions du levier 21. L'autre extrémité du câble 28 est fixée au chariot 6. Le câble 28 est guidé par différentes poulies de déviation et de renvoi. Son cheminement est déterminé de façon à pouvoir exercer, lors d'une rotation positive du levier 21 autour de son axe 22, sur le chariot 6 une traction parallèle au rail 15 (voir la Figure 5).
  • Le fonctionnement des premiers moyens est le suivant: en descendant dans la station de traitement 2 la poche 1, suspendue à un pont roulant, prend à un endroit déterminé de sa trajectoire de descente, appui sur le galet 25 du bras de levier 24. Celui-ci est alors dans une position quasi horizontale, car le chariot 6 est dans sa position d'attente extrême (B) (voir la Figure 3) et le contre-poids 31 est descendu au maximum. En continuant sa trajectoire verticale de descente, la poche 1 fait pivoter le levier 21 autour de son axe d'articulation 22 dans le sens positif défini sur la Figure 5. L'autre bras de levier 26 exerce alors une traction via le câble 28 sur le chariot 6 pour le déplacer progressivement et en synchronisme avec le mouvement de descente de la poche de la position d'attente extrême (B) vers la position d'accouplement (A). En position (A) le chariot est immobilisé par une butée de fin de course. Les dimensions du levier et son point de fixation sont choisis de façon que la poche 1 doive encore parcourir, à ce moment, où le chariot 6 est déjà à l'arrêt, une distance verticale résiduelle légèrement supérieure à la cote d'interpénétration des deux demis-raccors de l'accouplement. Cette descente finale de la poche 1 provoque une rotation additionnelle du levier 21 dans le sens positif. Le chariot 6 étant bloqué en position d'accouplement (A), c'est essentiellement l'amortisseur à ressort 27 qui reprend la traction du levier 21 sur le câble 28 et évite ainsi une rupture de ce dernier.
  • Les seconds moyens qui assurent le rappel automatique en position d'attente protégée du demi-accouplement 4, au moment où la poche 1 est retirée de son siège 3, seront décrits à l'aide des Figures 1 et 3. Un câble de rappel 29 est fixé au chariot 6 à l'aide d'un dispositif de fixation approprié et est maintenu parallèle à l'axe du rail 15 par une poulie de déviation 30 qui est montée dans un évidement du châssis de la station de traitement 2. A l'autre bout du câble 29 est attaché un contre-poids 31 qui se déplace dans une caisse à contre-poids 32 dont l'axe vertical est avantageusement tangent à la poulie de déviation 30.
  • Dans la Figure 1 le chariot 6 est représenté dans sa position d'accouplement (A) et le contre-poids 31 est remonté au maximum. En effet, lors de sa course de sa position extrême d'attente (B) dans sa position d'accouplement (A), le chariot 6 a exercé une traction par le câble 29 sur le contre-poids 31 et l'a remonté dans sa position haute. Lorsque la poche 1 est remontée moyennant le pont roulant en dehors de la station de traitement 2, le chariot 6 est bloqué pendant le mouvement initial de la poche du fait de l'interpénétration des deux demi-accouplements. Pendant cette phase initiale de la remontée de la poche, c'est essentiellement l'amortisseur à ressort 27 qui, en restituant partiellement l'énergie emmagasinée lors de la dernière phase du mouvement descendant, fait suivre au bras 26 du levier 21 le mouvement ascendant de la poche. Dès que le demi-accouplement supérieur 5 est entièrement sorti du demi-accouplement inférieur 4, le chariot 6 est tiré par le contre-poids 31 de sa position d'accouplement (A) vers sa position extrême d'attente (B) dans laquelle le chariot 6 est arrêté par une butée de fin de course. Le mouvement de translation du chariot 6 de (A) en (B) est quasi synchrone au mouvement de remontée de la poche 1. Le galet 25 du bras de levier 21 prend en effet constamment appui sur la poche 1 jusqu'au moment où le chariot 6 est arrêté par la butée de find de course dans sa position extrême d'attente (B). Le bras de levier 24 est alors de nouveau quasi horizontal.
  • Dans l'exécution préférentielle montrée sur les figures on a prévu un certain nombre de poulies de déviation et de câbles de commande. Il est évident que l'emplacement et le nombre de ces poulies est fonction de la géométrie du châssis de la station de traitement 2, qui conditionne entre autres l'emplacerment du levier 21, du contre-poids 31 et du rail 15, ainsi que le chemin préférentiel retenu pour le cheminement des câbles.
  • Il importe donc de noter que la solution représentée et décrite n'est qu'une réalisation préférentielle pour ce type de station de travail. D'autres géométries du châssis de la station de travail peuvent ainsi nécessiter un nombre plus élevé ou moins élevé de poulies de déviation qui seront fixées sur le châssis en fonction du cheminement retenu pour les câbles. Ce dernier est notamment fonction de contraintes d'espace et de la transmission optimale des forces.

Claims (11)

  1. Dispositif d'accouplement automatique d'une poche métallurgique (1) à des conduites (11) dans une structure (2) pouvant recevoir la poche (1), ledit dispositif comprenant un premier demi-accouplement (4) associé aux conduites (11) de ladite structure (2) et un second demi-accouplement (5) associé à la poche (1), ces demi-accouplements (4, 5) étant conçus pour s'accoupler automatiquement dans une position d'accouplement prédéfinie (A) sur ladite structure (2) par simple introduction de la poche (1) dans cette structure (2), ledit dispositif étant caractérisé par un élément mobile (6) supportant ledit premier demi-accouplement (4) et déplaçable sur ladite structure (2) entre une position d'attente protégée (B) et ladite position d'accouplement prédéfinie (A), par des premiers moyens conçus pour déplacer ledit élément mobile (6) de ladite position d'attente protégée (B) dans ladite position d'accouplement (A), lesdits premiers moyens étant actionnables par la poche (1) en déplacement lorsque celle-ci est introduite dans ladite structure (2), et par des seconds moyens conçus pour déplacer ledit élément mobile (6) de ladite position d'accouplement (A) dans ladite position d'attente protégée (B), lesdits seconds moyens étant actionnables par la poche (1) en déplacement lorsque celle-ci est dégagée de ladite structure (2).
  2. Dispositif d'accouplement automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits demi-accouplements (4, 5) forment un raccord automatique d'une poche métallurgique à des conduites de gaz (11) sur une station de traitement (2).
  3. Dispositif d'accouplement automatique selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent un levier (21) pivotable par la poche (1) lorsque celle-ci est reçue dans ladite structure (2), et reliée à l'élément mobile par un câble de commande (28).
  4. Dispositif d'accouplement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le câble de commande (28) reliant le levier (21) à l'élément mobile (6) comporte un amortisseur à ressort (27).
  5. Dispositif d'accouplement automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens comprennent un contre-poids (31).
  6. Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément mobile supportant le premier demi-accouplement (4) est un chariot (6) à galets (14) coulissable sur un rail (15) solidaire de la structure (2) recevant la poche (1).
  7. Dispositif d'accouplement automatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rail (15) est protégé par un auvent (20).
  8. Dispositif d'accouplement automatique selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le premier demi-accouplement (4) est monté en porte-à-faux sur le chariot (6) par l'intermédiaire d'une articulation cylindrique (7) facilement démontable et dont l'axe est parallèle à l'axe d'accouplement.
  9. Dispositif d'accouplement automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la position d'accouplement (A) de l'élément mobile (6) est définie par une butée de fin de course montée sur un ressort à axe perpendiculaire à l'axe d'accouplement.
  10. Dispositif d'accouplement automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément mobile (6) supportant le premier demi-accouplement (4) est un bras pivotable.
  11. Dispositif d'accouplement automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les premiers moyens, les seconds moyens et l'élément mobile (6) supportant ledit premier accouplement (4) sont disposés dans des vides existants d'une station de traitement (2) et sont reliés entre eux par des câbles de commande (28 et 29) guidés à l'aide de poulies de déviation.
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