LU88157A1 - Machine for piercing the tap-hole of shaft furnace - using sacrificial drill bar without any percussion hammer - Google Patents
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Abstract
Description
MACHINE DE PERÇAGE D'UN TROU DE COULEE D'UN FOUR A CUVEMACHINE FOR DRILLING A CAST HOLE OF A TANK OVEN
La présente invention concerne une machine de perçage d'un trou de coulée d'un four à cuve, conçue pour la mise en oeuvre du procédé de la tige perdue dans lequel, après avoir obturé le trou de coulée avec une masse de bouchage, on enfonce dans celle-ci, avant son durcissement complet, une tige métallique et on extrait celle-ci au moment voulu en vue de l'ouverture du trou de coulée. Ladite machine comprend un affût avec un appui à l'avant de l'affût, un appui coulissant à l'arrière de l'affût et une pince montée de façon coulissante sur l'affût et déplaçable le long de celui-ci, sous l'action d'un vérin hydraulique ayant une course L.The present invention relates to a machine for drilling a tap hole of a shaft furnace, designed for implementing the method of the lost rod in which, after having closed the tap hole with a plugging mass, pushes a metal rod into it, before it has completely hardened, and it is extracted at the appropriate time with a view to opening the tap hole. Said machine comprises a carriage with a support at the front of the carriage, a sliding support at the rear of the carriage and a clamp mounted in a sliding manner on the carriage and movable along the latter, under the action of a hydraulic cylinder having a stroke L.
Les machines utilisées jusqu'à présent pour la mise en oeuvre de ce procédé de la tige perdue sont en principe des foreuses classiques, conçues pour travailler avec une mèche de forage, qui ont toutefois subi des adaptations et modifications appropriées pour la mise en oeuvre du procédé. L'organe de travail de ces machines doit comporter un mandrin avec une pince d'accouplement pour la tige et, surtout, un puissant percuteur pneumatique bi-directionnel pour déployer l'énergie nécessaire à l'introduction et à l'extraction de la tige de perçage perdue.The machines used until now for the implementation of this method of the lost rod are in principle conventional drills, designed to work with a drill bit, which however have undergone suitable adaptations and modifications for the implementation of the process. The working part of these machines must include a mandrel with a coupling pliers for the rod and, above all, a powerful bi-directional pneumatic striker to deploy the energy necessary for the introduction and extraction of the rod. of piercing lost.
Le plus souvent on se préserve sur ces machines aussi la possibilité de pouvoir utiliser une foreuse avec une mèche, soit pour reformer ou déplacer le trou de coulée, soit pour travailler avec une mèche classique lorsque la tige perdue ne peut être utilisée pour une raison ou une autre.Most often we preserve on these machines also the possibility of being able to use a drill with a drill bit, either to reform or move the tap hole, or to work with a conventional drill bit when the lost rod cannot be used for a reason or another.
Or, un percuteur puissant, comme on l'utilise sur ces machines, n'est pas sans inconvénients. D'abord, il impose d'importantes sollicitations et vibrations au matériel notamment à la pince d'accouplement avec la tige, gui est soumise de ce fait à une usure rapide. Il est aussi extrêmement bruyant, et ne remplit souvent pas les normes de plus en plus sévères visant une réduction du niveau sonore en milieu industriel.However, a powerful striker, as it is used on these machines, is not without drawbacks. First, it imposes significant stresses and vibrations on the equipment, in particular on the coupling clamp with the rod, which is therefore subject to rapid wear. It is also extremely noisy, and often does not meet the increasingly stringent standards aimed at reducing the noise level in an industrial environment.
La demande de brevet EP 0 379 018 fournit des indications pour remédier partiellement à ces inconvénients en proposant un procédé astucieux d'extraction de la tige en plusieurs phases par un mouvement de va-et-vient d'une pince sous l'action d'un vérin hydraulique silencieux. Le percuteur pneumatique, qui ne doit plus être bidirectionnel car il n'est plus utilisé pour l'extraction, est néanmoins toujours nécessaire pour une mise en place efficace et rapide de la tige de perçage.Patent application EP 0 379 018 provides indications to partially remedy these drawbacks by proposing a clever method of extracting the rod in several phases by a reciprocating movement of a clamp under the action of a silent hydraulic cylinder. The pneumatic striker, which no longer has to be bidirectional since it is no longer used for extraction, is nevertheless still necessary for an efficient and rapid installation of the piercing rod.
Les inconvénients du percuteur pourraient inciter à la suppression de la percussion lors de la phase d'introduction. On pourrait par exemple envisager de soumettre l'organe de travail à un moyen d'entraînement plus puissant pour faire avancer l'organe de travail accouplé à la tige le long de l'affût en direction du trou de coulée et pour faire pénétrer ainsi en force et sans vibrations la tige dans la masse d'obturation semi-durcie. Malheureusement cette tentative semble, à priori, ne pas être réalisable. En effet, vue la longueur de la tige, une poussée plus puissante sans percuteur risque de provoquer d'abord un flambage de la tige et ensuite son blocage définitif dans une position partiellement enfoncée dans la masse en cours de durcissement rapide.The disadvantages of the striker could encourage the removal of percussion during the introduction phase. One could for example consider subjecting the working member to a more powerful drive means to advance the working member coupled to the rod along the carriage in the direction of the tap hole and thus to penetrate in force and without vibrations the rod in the semi-hardened filling mass. Unfortunately this attempt seems, a priori, not to be feasible. Indeed, given the length of the rod, a more powerful thrust without striker risks first causing a buckling of the rod and then its final blocking in a position partially sunk in the mass during rapid hardening.
Une solution plus ingénieuse est suggérée dans le fascicule de brevet luxembourgeois LU-87 915. Ce brevet propose une pince bi-directionnelle dont le mouvement alternatif de va-et-vient engendré par voie hydraulique est utilisé aussi bien pour l'introduction que pour l'extraction de la tige de perçage. Cette proposition semble donc être la solution optimale dans la mesure où elle permet de se passer du percuteur bruyant et destructeur de la pince. Un désavantage de cette machine est que la pince bi-directionnelle et les moyens qui l'actionnent opèrent toujours dans la région avant de l'affût. Or, cette région est une zone à risques d'éclaboussures lorsque le jet en fusion s'échappe du trou de coulée après l'extraction de la tige.A more ingenious solution is suggested in the Luxembourg patent specification LU-87 915. This patent proposes a bi-directional clamp whose reciprocating back and forth movement generated hydraulically is used both for the introduction and for the extraction of the drill rod. This proposal therefore seems to be the optimal solution insofar as it makes it possible to do without the noisy and destructive striker of the clamp. A disadvantage of this machine is that the bi-directional clamp and the means which actuate it always operate in the region before the lookout. However, this region is a zone at risk of splashing when the molten jet escapes from the taphole after the extraction of the rod.
Une solution qui élimine ce désavantage est suggérée dans le fascicule de brevet luxembourgeois LU-88 029. La machine proposée dans ce brevet est caractérisée en ce que le premier vérin est monté lui-même de façon coulissante sur l'affût et qu'il est déplaçable le long de celui-ci sous l'action d'un second vérin hydraulique. L'extraction de la tige n'est plus réalisée par un mouvement alternatif de va-et-vient de la pince, mais par un mouvement continu de recul de celle-ci sous l'action combinée des deux vérins hydrauliques. La pince est ainsi dégagée de la zone à risques d'éclaboussures à l'avant de l'affût avant que le jet en fusion ne s'échappe du trou de coulée. De plus l'extraction est plus rapide, étant donné qu'elle est réalisée par un mouvement continu et n'implique plus de mouvement de va-et-vient de la pince. L'introduction de la tige de perçage dans le trou de coulée est par contre réalisée de la même manière que celle proposée par le brevet luxembourgeois LU-87 915; c'est-à-dire que la pince effectue un mouvement alternatif de va-et-vient sous l'action du premier vérin, après que celui-ci ait été avancé en position opérative par le second vérin.A solution which eliminates this disadvantage is suggested in the Luxembourg patent specification LU-88 029. The machine proposed in this patent is characterized in that the first cylinder is itself slidably mounted on the carriage and that it is movable along it under the action of a second hydraulic cylinder. The extraction of the rod is no longer carried out by an alternating reciprocating movement of the clamp, but by a continuous movement of recoil of the latter under the combined action of the two hydraulic cylinders. The clamp is thus released from the area at risk of splashing at the front of the carriage before the molten jet escapes from the tap hole. In addition, the extraction is faster, since it is carried out by a continuous movement and no longer involves back-and-forth movement of the clamp. The introduction of the piercing rod into the tap hole is on the other hand carried out in the same manner as that proposed by the Luxembourg patent LU-87 915; that is to say that the clamp performs an alternating back-and-forth movement under the action of the first jack, after the latter has been advanced into the operative position by the second jack.
Cette solution proposée dans le brevet luxembourgeois LU-88 029 donne entière satisfaction en ce qui concerne le fonctionnement. L'utilisation de deux vérins superposés conduit cependant à une hauteur constructive assez importante. De plus il faut relever qu'un bras de levier appréciable entre le second vérin et la pince, entraîne nécessairement des efforts très importants au niveau des organes de coulissement de la pince.This solution proposed in the Luxembourg patent LU-88 029 gives complete satisfaction with regard to operation. The use of two superimposed cylinders, however, leads to a fairly significant construction height. In addition, it should be noted that an appreciable lever arm between the second cylinder and the clamp necessarily involves very large forces at the level of the sliding members of the clamp.
Le but de la présente invention est de proposer une machine de perçage d'un trou de coulée d'un four à cuve, conçue pour une mise en oeuvre du procédé de la tige perdue de façon analogue à celle réalisée avec la machine proposée dans le fascicule de brevet luxembourgeois LU-88 029, mais qui se distingue par une hauteur constructive sensiblement réduite par rapport à la machine proposée dans le fascicule de brevet luxembourgeois LU-88 029 et qui garantit une meilleure transmission des forces des moyens d'entraînement vers la pince.The object of the present invention is to provide a machine for drilling a tap hole of a shaft furnace, designed for implementing the method of the lost rod in a manner similar to that carried out with the machine proposed in the Luxembourg patent specification LU-88 029, but which is distinguished by a significantly reduced constructive height compared to the machine proposed in the Luxembourg patent specification LU-88 029 and which guarantees better transmission of forces from the drive means to the pliers.
Pour atteindre cet objectif la présente invention propose une machine de perçage d'un trou de coulée du genre de celle définie dans le préambule qui a les caractéristiques définies dans la première revendication.To achieve this objective the present invention provides a machine for drilling a tap hole of the kind defined in the preamble which has the characteristics defined in the first claim.
Selon la caractéristique principale de la présente invention une pince coulissante est déplaçable le long de l'affût sous l'action d'un vérin hydraulique qui est lui-même monté de façon coulissante sur l'affût et qui est attaché à au moins une chaîne sans fin installée axialement sur l'affût. La chaîne est entraînée par au moins un moteur dont le sens de rotation peut être inversé.According to the main feature of the present invention a sliding clamp is movable along the mount under the action of a hydraulic cylinder which is itself slidably mounted on the mount and which is attached to at least one chain endless installed axially on the carriage. The chain is driven by at least one motor, the direction of rotation of which can be reversed.
Ainsi l'introduction de la tige de perçage dans la masse de bouchage est réalisée de la façon suivante:Thus the introduction of the piercing rod into the plugging mass is carried out as follows:
Après avoir enfilé la tige de perçage à travers la pince et l'avoir solidarisée à un appui coulissant à l'arrière de l'affût, on amène la pince ouverte par une rotation du moteur entraînant la chaîne à une certaine distance L de l'avant de l'affût qui correspond à la course du vérin, on ferme la pince et on fait avancer la tige à l'aide de la pince de la longueur L par une extension dudit vérin, on ouvre ensuite la pince et on ramène ladite pince de nouveau à la distance L de l'avant de l'affût par une rétraction dudit vérin, on ferme la pince et on fait avancer la tige d'une seconde longueur L par une nouvelle extension dudit vérin.After having threaded the piercing rod through the clamp and having secured it to a sliding support at the rear of the carriage, the clamp is brought open by a rotation of the motor driving the chain at a certain distance L from the before the carriage which corresponds to the stroke of the jack, the clamp is closed and the rod is advanced using the clamp of length L by an extension of said jack, the clamp is then opened and said clamp is brought back again at distance L from the front of the carriage by retraction of said cylinder, the clamp is closed and the rod is advanced a second length L by a further extension of said cylinder.
Ce mouvement de va-et-vient de la pince sur ladite distance L est répété jusqu'à ce que la tige soit enfoncée / de la longueur souhaitée dans le trou de coulée.This back and forth movement of the clamp over said distance L is repeated until the rod is pressed / of the desired length into the taphole.
Il est à noter que ladite distance L, c'est-à-dire la course du vérin, est déterminée de façon à éviter un flambage de la tige lors de son introduction. L'extraction de la tige de perçage est réalisée de la façon suivante:It should be noted that said distance L, that is to say the stroke of the jack, is determined so as to avoid buckling of the rod during its introduction. The extraction of the drilling rod is carried out as follows:
Après avoir solidarisé l'extrémité de la tige avec la pince se trouvant à l'avant de l'affût, celle-ci est retirée par rétraction dudit vérin et par une rotation du moteur entraînant la chaîne on dégage ainsi la tige de perçage en un mouvement continu du trou de coulée. Comme dans le brevet LU-88 029, la pince et le vérin sont donc dégagés de la zone à risque d'éclaboussures au fur et à mesure que la tige est retirée du trou de coulée et avant que le jet en fusion ne s'échappe de celui-ci.After having secured the end of the rod with the clamp located at the front of the mount, the latter is removed by retraction of said jack and by a rotation of the motor driving the chain, thus releasing the drilling rod in one continuous movement of the tap hole. As in patent LU-88 029, the clamp and the jack are therefore released from the area at risk of splashing as the rod is withdrawn from the tap hole and before the molten jet escapes of it.
La pince utilisée est avantageusement une pince bidirectionnelle du genre de celles décrites dans le brevet luxembourgeois LU-87 915 et son brevet d'addition LU-88 020.The clamp used is advantageously a bidirectional clamp of the kind described in the Luxembourg patent LU-87 915 and its addition patent LU-88 020.
Un avantage principal de la machine proposée par la présente invention est sa hauteur réduite par rapport à une machine telle que décrite dans le brevet luxembourgeois LU-88 029. En effet la chaîne d'une machine selon la présente invention est beaucoup moins encombrante que le deuxième vérin du brevet prémentionné qui assure en principe la même fonction. L'utilisation de la chaîne en remplacement du deuxième vérin permet aussi de réaliser des bras de levier moins grands dans la transmission des forces sur le chariot supportant la pince et le premier cylindre. Ceci diminue nettement les pressions de contact auxquelles les organes de coulissement dudit chariot sont soumis et permet ainsi de les dimensionner plus petit.A main advantage of the machine proposed by the present invention is its reduced height compared to a machine as described in the Luxembourg patent LU-88 029. Indeed the chain of a machine according to the present invention is much less bulky than the second cylinder of the aforementioned patent which in principle performs the same function. The use of the chain to replace the second cylinder also makes it possible to produce smaller lever arms in the transmission of forces on the carriage supporting the clamp and the first cylinder. This clearly reduces the contact pressures to which the sliding members of said carriage are subjected and thus makes it possible to size them smaller.
Ceci présente aussi une variante pour l'extraction de la tige 26 qui permet de ne pas devoir utiliser la pince 34 pour cette opération. Or, une pince qui doit seulement communiquer à la tige de perçage un effort dans une seule direction est beaucoup plus simple qu'une pince bidirectionnelle, aussi bien du point de vue construction, que du point de vue système de commande des mâchoires. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée de modes de réalisation avantageux, présentés ci-dessous, à titre d'illustration uniquement, en se référant aux Figures annexées, dans lesquelles : - la Figure 1 montre schématiquement une section longitudinale d'une machine de perçage proposée, en position de préparation pour l'introduction d'une tige dans la masse de bouchage; - la Figure 2 montre une vue analogue, juste avant le premier mouvement d'introduction de la tige; - la Figure 3 montre une vue analogue, juste après le premier mouvement d'introduction de la tige; - la Figure 4 montre une coupe transversale à travers la machine proposée.This also presents a variant for the extraction of the rod 26 which makes it possible not to have to use the clamp 34 for this operation. Now, a clamp which must only communicate a force in one direction to the piercing rod is much simpler than a bidirectional clamp, both from the construction point of view and from the point of view of the jaw control system. Other characteristics and advantages will emerge from the detailed description of advantageous embodiments, presented below, by way of illustration only, with reference to the appended Figures, in which: - Figure 1 schematically shows a longitudinal section of a proposed drilling machine, in the preparation position for the introduction of a rod into the plugging mass; - Figure 2 shows a similar view, just before the first movement of introduction of the rod; - Figure 3 shows a similar view, just after the first movement of introduction of the rod; - Figure 4 shows a cross section through the proposed machine.
Toutes les Figures reprennent les mêmes chiffres de référence pour désigner les mêmes pièces.All the Figures use the same reference numbers to designate the same parts.
Pour la description de la construction de la machine on se réfère à l'une des Figures 1 à 3. L'ossature de la machine de perçage est constituée par un affût 20. Cet affût est par exemple supporté de manière classique et connue à l'extrémité d'un bras porteur (non représenté). Ce bras porteur peut pivoter autour d'une console pour déplacer la machine de perçage entre une position de garage et une position opérative et vice versa. L'affût 20 peut par exemple être formé de deux poutres parallèles 20a, 20b réunies entre-elles (cf. Figure 4). Sur la Figure 1 on ne voit que la poutre 20a, la poutre 20b ayant été enlevée pour montrer plus de détails. Les deux poutres 20a et 20b comportent, chacune sur sa face intérieure, un rail 22, 24. Ces deux rails sont" disposés face à face. Seul le rail 22 est montré sur la Figure 1.For the description of the construction of the machine, reference is made to one of FIGS. 1 to 3. The frame of the drilling machine is constituted by a mount 20. This mount is for example supported in a conventional manner and known in the art. end of a support arm (not shown). This support arm can pivot around a console to move the drilling machine between a garage position and an operative position and vice versa. The mount 20 can for example be formed of two parallel beams 20a, 20b joined together (see Figure 4). In Figure 1 we only see the beam 20a, the beam 20b having been removed to show more details. The two beams 20a and 20b each have on their inner face a rail 22, 24. These two rails are "arranged face to face. Only the rail 22 is shown in FIG. 1.
La référence 26 désigne une tige de perçage, encore appelée tige perdue, pour le procédé décrit ci-avant. Cette tige 26 est portée, à l'avant de la machine, par un appui 52 qui est de préférence un appui coulissant, par exemple du type décrit dans le brevet GB 2 216 827.Reference 26 designates a piercing rod, also called a lost rod, for the method described above. This rod 26 is carried, at the front of the machine, by a support 52 which is preferably a sliding support, for example of the type described in patent GB 2,216,827.
On peut cependant aussi utiliser un appui fixe du genre proposé par la demande de brevet européen EP 0 064 644. Ce dernier comporte deux volets montés à l'avant de l'affût 20 et pouvant pivoter entre une position ouverte, facilitant l'engagement et la saisie de la tige 26 en vue de l'extraction de celle-ci, et une position fermée, dans laquelle ils définissent entre eux une ouverture supportant la tige 26. Les deux volets constituent donc un appui pour la tige 26 et forment en même temps un bouclier de protection contre les éclaboussures provenant du jet du trou de coulée. A l'arrière, la tige 26 est supportée par un deuxième appui qui peut suivre le déplacement de la tige. Il s'agit par exemple d'un accouplement 30 solidaire d'un organe de travail 32. Cet organe de travail est alors supporté par un chariot coulissant librement le long de l'affût 20, par exemple à l'aide de galets de roulement 33 évoluant le long des flancs extérieurs des deux poutres 20a et 20b de l'affût 20 (cf. Figure 4).However, it is also possible to use a fixed support of the kind proposed by European patent application EP 0 064 644. The latter comprises two flaps mounted at the front of the mount 20 and which can pivot between an open position, facilitating engagement and gripping the rod 26 for the extraction thereof, and a closed position, in which they define between them an opening supporting the rod 26. The two flaps therefore constitute a support for the rod 26 and form at the same time a splash shield from the taphole jet. At the rear, the rod 26 is supported by a second support which can follow the movement of the rod. It is for example a coupling 30 integral with a working member 32. This working member is then supported by a carriage sliding freely along the mount 20, for example using rollers 33 moving along the outer sides of the two beams 20a and 20b of the carriage 20 (see Figure 4).
Cet organe de travail 32 comporte de manière classique, une foreuse et un percuteur et n'est normalement pas utilisé dans le procédé de la tige perdue. Sa présence se justifie pour pouvoir forer, le cas échéant, un trou de coulée avec une mèche classique. Il s'ensuit que si le forage classique n'est pas nécessaire, ou que ce forage peut être effectué d'une autre manière, l'organe de travail 32 peut être en principe supprimé. Il est alors remplacé par un simple appui coulissant qui suit le mouvement de la tige 26 assurant ainsi son support à l'arrière.This working member 32 conventionally comprises a drill and a striker and is not normally used in the lost rod process. Its presence is justified in order to be able to drill, if necessary, a tap hole with a conventional drill bit. It follows that if conventional drilling is not necessary, or that this drilling can be carried out in another way, the working member 32 can in principle be omitted. It is then replaced by a simple sliding support which follows the movement of the rod 26 thus ensuring its support at the rear.
La référence 34 est une pince, par exemple une pince bi-directionnelle du genre proposé dans le fascicule de brevet luxembourgeois LU-87 915 ou dans le fascicule de brevet d'addition LU-88 020. Cette pince 34 est supportée par un chariot 36 monté par exemple sur des patins 37 déplaçables dans les rails 22, 24 de l'affût 20. Il est à noter que la pince 34 peut par exemple fonctionner par voie pneumatique et doit ainsi être raccordée au circuit pneumatique de la machine par des moyens appropriés, par exemple des tuyaux flexibles ou des tuyaux à articulations.The reference 34 is a clamp, for example a bi-directional clamp of the kind proposed in the Luxembourg patent specification LU-87 915 or in the addition patent specification LU-88 020. This clamp 34 is supported by a carriage 36 mounted for example on pads 37 movable in the rails 22, 24 of the mount 20. It should be noted that the clamp 34 can for example operate pneumatically and must therefore be connected to the pneumatic circuit of the machine by appropriate means , for example flexible hoses or articulated hoses.
Le chariot 36 est fixé à une tige-piston 38 d'un vérin hydraulique 40. Ce vérin 40, qui a une course L, est installé sur un second chariot 39, monté par exemple sur des patins 37' guidés dans les rails 22 et 24 de l'affût 20. Il est à noter que l'axe de ce vérin est parallèle aux axes des rails 22 et 24 et est placé, dans les limites de l'espace disponible sur l'affût, de façon à optimiser les pressions de contact sur les patins 37 et 37' . Sur les Figures 1 à 3 l'axe du vérin 40 est par exemple contenu dans le plan passant par l'axe des rails, il s'ensuit que la transmission des forces entre le chariot 39 et le vérin •40 ne crée pas de moment supplémentaire qui augmente lesdites pressions de contacts.The carriage 36 is fixed to a piston rod 38 of a hydraulic cylinder 40. This cylinder 40, which has a stroke L, is installed on a second carriage 39, mounted for example on pads 37 'guided in the rails 22 and 24 of the carriage 20. It should be noted that the axis of this jack is parallel to the axes of the rails 22 and 24 and is placed, within the limits of the space available on the carriage, so as to optimize the pressures contact on pads 37 and 37 '. In Figures 1 to 3 the axis of the cylinder 40 is for example contained in the plane passing through the axis of the rails, it follows that the transmission of forces between the carriage 39 and the cylinder • 40 does not create a moment additional which increases said contact pressures.
Entre les deux poutres 20a et 20b est montée, parallèlement aux rails 22 et 24, au moins une chaîne sans fin 44 ayant de préférence ses deux brins 44', 44'' superposés. Cette chaîne 44 est tendue entre une roue dentée menée 45 montée à une certaine distance de l'avant de l'affût 20 et une roue dentée menante 46 montée à l'arrière de l'affût 20. La roue menante 46 est entraînée par au moins un moteur 42, fixé sur l'affût 20.Between the two beams 20a and 20b is mounted, parallel to the rails 22 and 24, at least one endless chain 44 preferably having its two strands 44 ', 44' 'superimposed. This chain 44 is stretched between a driven toothed wheel 45 mounted at a certain distance from the front of the carriage 20 and a driving toothed wheel 46 mounted at the rear of the carriage 20. The driving wheel 46 is driven by at minus a motor 42, fixed on the carriage 20.
Il s'agit de préférence d'un moteur hydraulique dont le sens de rotation peut être inversé par un système de commande adapté.It is preferably a hydraulic motor whose direction of rotation can be reversed by a suitable control system.
Le chariot 39 supportant le vérin 40 est fixé au brin inférieur 44'' de la chaîne sans fin et peut en conséquence être entraîné par celle-ci entre une butée 50 montée à proximité de la roue menée 45 et une butée 51 montée à proximité de la roue menante 46. Il est à noter que le brin inférieur 44'' de la chaîne 44 se trouve de préférence le plus près possible du plan contenant les axes des rails 22 et 24 afin d'éviter tout moment supplémentaire dans la transmission des forces.The carriage 39 supporting the jack 40 is fixed to the lower strand 44 '' of the endless chain and can consequently be driven by the latter between a stop 50 mounted near the driven wheel 45 and a stop 51 mounted near the driving wheel 46. It should be noted that the lower strand 44 '' of the chain 44 is preferably as close as possible to the plane containing the axes of the rails 22 and 24 in order to avoid any additional moment in the transmission of forces. .
On va maintenant décrire le fonctionnement de la machine pour introduire la tige 26 dans le trou de coulée et pour l'en extraire. De préférence la tige 26 est chargée dans la machine lorsque celle-ci se trouve dans la position de garage et lorsque la pince 34 occupe une position à l'arrière de l'affût comme montré à la Figure 1. Le chargement est réalisé en enfilant la tige 26 à travers la pince 34 ouverte dans l'accouplement-support 30 solidaire de l'organe de travail 32.We will now describe the operation of the machine for introducing the rod 26 into the taphole and for extracting it. Preferably the rod 26 is loaded into the machine when it is in the garage position and when the clamp 34 occupies a position at the rear of the carriage as shown in Figure 1. The loading is carried out by threading the rod 26 through the clamp 34 open in the coupling-support 30 secured to the working member 32.
Lorsque la tige 26 est en place selon la Figure 1, le moteur 42 est actionné pour faire tourner la chaîne dans un premier sens et pour faire avancer ainsi la pince 34 qui est entièrement ouverte dans une position A selon la Figure 2, cette position étant définie par une butée 50. La pince 34 n'étant pas activée, elle peut glisser librement par rapport à la tige 26 qui est maintenue dans l'accouplement 30 de l'organe de travail 32. L'organe de travail 32 est préférentiellement muni d'un frein pour l'immobiliser à l'arrière de l'affût lors de cette opération de mise en place de la pince 34.When the rod 26 is in place according to Figure 1, the motor 42 is actuated to rotate the chain in a first direction and thus to advance the clamp 34 which is fully open in a position A according to Figure 2, this position being defined by a stop 50. The clamp 34 is not activated, it can slide freely relative to the rod 26 which is held in the coupling 30 of the working member 32. The working member 32 is preferably provided a brake to immobilize it at the rear of the mount during this operation of fitting the clamp 34.
En principe il serait possible d'avancer la pince 34 dans ladite position opérative A selon la Figure 2 avant de charger la tige 26, mais il est plus facile d'engager la tige lorsque la pince 34 occupe une position à l'arrière de l'affût selon la Figure 1. A partir de la position A de la Figure 2 on peut entamer le processus d'introduction de la tige 26 dans la masse du trou de coulée. Cette opération s'effectue en principe de la même manière que celle proposéé par la demande de brevet luxembourgeois LU-87 915. A cet effet, le vérin encore rétracté et la pince 34 sont activés, ce qui a pour effet i) de fermer la pince 34 et ii) de la déplacer de la position A de la Figure 2 vers la position B de la Figure 3, le chariot 39 étant bloqué contre la butée 50. L'extrémité avant de la tige s'enfonce dans la masse de bouchage au fur et à mesure que la pince se déplace vers la position B. L'extrémité arrière de la tige 26 reste solidaire de 1'accouplement-support 30, car le frein de l'organe de travail 32 a été préalablement débloqué, de façon que ce dernier puisse suivre le mouvement de la tige vers l'avant. Arrivé dans la position B le sens des fluides alimentant la pince 34 et le vérin 40 est inversé, ce qui a pour effet i) d'ouvrir la pince 34 et ii) de la reculer par une rétraction de la tige-piston 38, le chariot 39 étant toujours bloquée contre la butée 50. Pendant ce mouvement de retour la tige 26 reste immobile, étant donné que la pince 34 est ouverte et peut ainsi coulisser le long de la tige 26 et que l'extrémité avant de la tige est prise dans la masse de bouchage. Lorsque le chariot 36 passe de nouveau dans la position A le sens des fluides alimentant la pince 34 et le vérin 40 est changé, c'est-à-dire que i) la pince 34 se ferme et ii) la tige-piston 38 sort du vérin 40 pour faire déplacer la pince 34 vers la position B de la Figure 3 et enfoncer la tige d'une longueur L. Ce va-et-vient de la pince 34 entre la position A et la position B est ensuite répété autant de fois que nécessaire pour introduire la tige 26 de la longueur voulue dans le trou de coulée, le chariot 39 étant bloqué pendant toute cette opération contre la butée 50.In principle it would be possible to advance the clamp 34 into said operative position A according to Figure 2 before loading the rod 26, but it is easier to engage the rod when the clamp 34 occupies a position at the rear of the 'carriage according to Figure 1. From position A of Figure 2 can begin the process of introducing the rod 26 in the mass of the tap hole. This operation is carried out in principle in the same way as that proposed by the Luxembourg patent application LU-87 915. For this purpose, the cylinder still retracted and the clamp 34 are activated, which has the effect of i) closing the clamp 34 and ii) to move it from position A in Figure 2 to position B in Figure 3, the carriage 39 being locked against the stop 50. The front end of the rod sinks into the plugging mass as the clamp moves to position B. The rear end of the rod 26 remains integral with the coupling-support 30, because the brake of the working member 32 has been previously released, so that the latter can follow the movement of the rod forward. Arrived in position B the direction of the fluids supplying the clamp 34 and the jack 40 is reversed, which has the effect of i) opening the clamp 34 and ii) reversing it by a retraction of the piston rod 38, the carriage 39 being always locked against the stop 50. During this return movement the rod 26 remains stationary, since the clamp 34 is open and can thus slide along the rod 26 and the front end of the rod is taken in the blocking mass. When the carriage 36 passes again into position A the direction of the fluids supplying the clamp 34 and the jack 40 is changed, that is to say that i) the clamp 34 closes and ii) the piston rod 38 comes out cylinder 40 to move the clamp 34 to position B of Figure 3 and push the rod of a length L. This back and forth of the clamp 34 between position A and position B is then repeated as many as necessary to introduce the rod 26 of the desired length into the taphole, the carriage 39 being blocked during this entire operation against the stop 50.
Pour extraire la tige du trou de coulée, l'affût 20 est déplacé vers le trou de coulée. Le chariot 39 est déplacé par une rotation du moteur 42 entraînant la chaîne contre la butée avant 50. Lorsque l'affût est correctement positionné, la tige-piston 38 du vérin 40 est sortie et l'extrémité libre de la tige 26 s'engage à travers la pince 34 qui est ouverte. Le circuit d'alimentation de la pince 34 est ensuite inversé de manière que la pince 34 se ferme.To extract the rod from the tap hole, the mount 20 is moved to the tap hole. The carriage 39 is moved by a rotation of the motor 42 driving the chain against the front stop 50. When the carriage is correctly positioned, the piston rod 38 of the jack 40 is extended and the free end of the rod 26 engages through the clamp 34 which is open. The supply circuit of the clamp 34 is then reversed so that the clamp 34 closes.
On actionne alors simultanément le moteur 42 pour retirer le chariot 39 et le vérin 40 pour rétracter la tige-piston 38. De préférence le piston et le moteur sont équilibrés de façon que la tige-piston soit rétractée entièrement avant que le chariot 39 du vérin 40 ne heurte la butée arrière 51 . Ainsi le moteur 42 pourra avantageusement être arrêté automatiquement par un commutateur de fin de course associé à cette butée 51.The motor 42 is then actuated simultaneously to withdraw the carriage 39 and the jack 40 to retract the piston rod 38. Preferably the piston and the motor are balanced so that the piston rod is fully retracted before the carriage 39 of the cylinder 40 does not strike the rear stop 51. Thus, the motor 42 can advantageously be automatically stopped by a limit switch associated with this stop 51.
Comparé au procédé d'extraction proposée par la demande de brevet EP 0 379 018, la pince 34 n'effectue plus le mouvement de va-et-vient à l'avant de la machine lors de la phase d'extraction, mais elle est reculée d'un mouvement continu vers la position de la figure 1 . La pince 34 est donc éloignée rapidement de la zone dangereuse et se trouve à l'abri d'éclaboussures lorsque l'extrémité avant de la tige 26 libère le trou de coulée et que la matière en fusion jaillit de celui-ci.Compared to the extraction method proposed by patent application EP 0 379 018, the clamp 34 no longer performs the reciprocating movement at the front of the machine during the extraction phase, but it is moved back with a continuous movement towards the position of figure 1. The clamp 34 is therefore quickly removed from the danger zone and is sheltered from splashes when the front end of the rod 26 releases the tap hole and the molten material spurts from it.
Il sera apprécié qu'on propose aussi une variante intéressante pour l'opération d'extraction, qui permet d'utiliser l'accouplement 30 de l'organe de travail 32. On notera qu'une extraction de la tige 26 par l'organe de travail 32 a été jugée impossible jusqu'à présent, car il est bien connu que l'organe de travail 32 n'est normalement pas dimensionné pour transmettre un effort de traction important à la tige 26.It will be appreciated that an interesting variant is also proposed for the extraction operation, which makes it possible to use the coupling 30 of the working member 32. It will be noted that an extraction of the rod 26 by the member working 32 has been considered impossible until now, because it is well known that the working member 32 is normally not dimensioned to transmit a significant tensile force to the rod 26.
Dans cette variante l'accouplement 30 doit alors être accouplé fermement de l'extrémité libre de la tige 26 pour transmettre à cette dernière un important effort de traction. Cet accouplement 30 peut par exemple être une pince du genre de celle décrite dans la demande de brevet européen EP 0 379 018. On pourrait cependant aussi utiliser un accouplement à clavette transversale, ou un accouplement du genre décrit dans la demande de brevet européen EP 0 018 347, ou tout autre type d'accouplement permettant de rendre l'extrémité de la tige solidaire de l'organe de travil. La pince 34 peut alors être une pince uni directionnelle, conçue pour l'introduction de la tige 26. La pince 34 est laissée ouverte et l'extrémité libre de la tige 26 la traverse pour être rendue solidaire de l'accouplement 30. Lors de son retour en arrière la pince 34 ou son chariot 36 prend directement appui sur l'accouplement 30 et pousse ainsi l'organe de travail 32 devant soi. Vu que la transmission de l'effort de traction se fait directement sur l'accouplement 30 et non sur l'organe de travail 32, ce dérnier n'aura à supporter aucun effort. Il précédera simplement la pince 34 et l'accouplement 30 lors de leur mouvement de recul. Cette variante astucieuse apporte en premier lieu des avantages constructifs. Ainsi la construction de la pince 34 devient plus facile car elle ne doit comporter qu'une seule paire de mâchoires. De plus elle ne doit être raccordée qu'à un seul circuit hydraulique.In this variant the coupling 30 must then be coupled firmly from the free end of the rod 26 to transmit to the latter a large tensile force. This coupling 30 may for example be a clamp of the kind described in European patent application EP 0 379 018. However, a coupling with transverse key could also be used, or a coupling of the kind described in European patent application EP 0 018 347, or any other type of coupling making it possible to make the end of the rod integral with the working member. The clamp 34 can then be a uni directional clamp, designed for the introduction of the rod 26. The clamp 34 is left open and the free end of the rod 26 passes through it to be made integral with the coupling 30. During its return back the clamp 34 or its carriage 36 bears directly on the coupling 30 and thus pushes the working member 32 in front of you. Since the transmission of the traction force takes place directly on the coupling 30 and not on the working member 32, this latter will not have to bear any force. It will simply precede the clamp 34 and the coupling 30 during their backward movement. This clever variant brings constructive advantages in the first place. Thus, the construction of the clamp 34 becomes easier because it must have only one pair of jaws. In addition, it must only be connected to one hydraulic circuit.
On remarquera en outre que le chariot 36 supportant la pince 34 et ledit organe de travail 32 peuvent être solidarisés, par exemple, par l'intermédiaire de deux crochets situés de chaque côté de l'outil de travail et pouvant s'engager manuellement ou automatiquement avec des tenons situés latéralement sur ledit chariot 36. Ainsi l'organe de travail 32 n'a pas besoin d'un propre système d'entraînement sur l'affût 20 pour effectuer par exemple un forage avec une mèche classique. Si l'organe de travail 32 n'est cependant pas utilisé il sera de préférence bloqué à l'arrière de l'affût.It will also be noted that the carriage 36 supporting the clamp 34 and said working member 32 can be secured, for example, by means of two hooks located on each side of the working tool and which can engage manually or automatically with studs located laterally on said carriage 36. Thus the working member 32 does not need its own drive system on the mount 20 to perform for example drilling with a conventional drill bit. If the working member 32 is however not used, it will preferably be blocked at the rear of the mount.
Il sera apprécié que la présente invention propose une machine qui, par sa conception robuste et efficiente apporte certainement un progrès technique substantiel en ce qui concerne ledit procédé de la tige perdue. Il sera notamment apprécié qu'elle contribue par son fonctionnement quasi silencieux à diminuer sensiblement la pollution sonore en milieu industriel.It will be appreciated that the present invention provides a machine which, by its robust and efficient design certainly provides substantial technical progress with regard to said method of the lost rod. It will be appreciated in particular that it contributes, by its almost silent operation, to significantly reducing noise pollution in an industrial environment.
Claims (10)
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