LU88203A1 - Combined machine for drilling and plugging a tap hole in a shaft furnace - Google Patents
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/12—Opening or sealing the tap holes
Description
MACHINE COMBINEE POUR LE PERÇAGE ET LE BOUCHAGE D'UN TROU DE COULÉE D'UN FOOR A CUVECOMBINED MACHINE FOR DRILLING AND PLUGGING A TAP HOLE OF A TANK
La présente invention concerne une machine combinée pour le perçage d'un trou de coulée d'un four à cuve et l'obturation de ce dernier par injection d'une masse de bouchage. Ladite machine comprend un affût pour supporter une tige de perçage ou un foret, une structure de suspension de l'affût conçue pour pouvoir déplacer l'affût d'une position de garage à l'écart du trou de coulée dans une position opérative dans laquelle l'affût se trouve dans le prolongement de l'axe du trou de coulée, des moyens d'entraînement installés sur l'affût et développant un effort de traction respectivement de poussée parallèlement à l'axe longitudinal de l'affût.The present invention relates to a combined machine for drilling a tap hole of a cell furnace and closing off the latter by injecting a plugging mass. Said machine comprises a carriage for supporting a drilling rod or a drill, a carriage suspension structure designed to be able to move the carriage from a garage position away from the tap hole into an operating position in which the lookout is in the extension of the axis of the taphole, drive means installed on the lookout and developing a traction force respectively of thrust parallel to the longitudinal axis of the lookout.
On connaît différentes machines telles que caractérisées dans le préambule et qui sont conçues pour le perçage du trou de coulée dans une paroi d'un four à cuve selon un procédé dans lequel, après avoir obturé le trou de coulée avec une masse de bouchage, on enfonce dans cette dernière avant son durcissement complet, une tige métallique et on extrait celle-ci, au moment voulu, en vue de l'ouverture du trou de coulée. Dans ce cas, un organe d'accouplement déplaçable sur l'affût est relié auxdits moyens d'entraînement pour transmettre ledit effort de poussée à une tige de perçage supportée sur l'affût pour l'introduire dans la masse de bouchage injectée préalablement dans le trou de coulée, respectivement pour transmettre ledit effort de traction à une tige de perçage pour extraire celle-ci du trou de coulée. Différents principes de fonctionnement de telles machines sont p.ex. décrits dans les fascicules de brevet EP-0 379 018, LU-87 915, LU-88 029, LU-87 915, LU-88 058, LU-88 059, LU-88 060 et LU-88 135. Reste à noter que sur toutes ces machines, on a aussi la possibilité de forer le trou de coulée à l'aide d'un foret classique entraîné par un organe de travail rotatif qui, lui aussi, est déplaçable sur l'affût par lesdits moyens d'entraînement. A côté d'une machine de perçage, il faut nécessairement disposer d'une machine de bouchage pour pouvoir injecter la masse de bouchage dans le trou de coulée. Une telle machine de bouchage comprend, de façon connue en soi, sa propre structure de suspension, conçue pour pouvoir déplacer un organe de bouchage d'une position de garage, à l'écart du trou de coulée, dans une position de bouchage dans laquelle il est aligné dans l'axe du trou de coulée et pour l'appliquer fermement lors de l'opération de bouchage contre la paroi du four. L'organe de bouchage d'une machine de bouchage comprend, de façon connue en soi, une chambre de bouchage recevant la masse de bouchage, un nez de bouchage, un piston d'expulsion de la masse de bouchage ajusté dans la chambre de bouchage et un puissant vérin hydraulique agencé dans l'axe du piston d'expulsion pour déplacer ce dernier axialement dans la chambre de bouchage et pour ainsi injecter la masse de bouchage à travers le nez de bouchage sous pression dans le trou de coulée.Various machines are known as characterized in the preamble and which are designed for drilling the tap hole in a wall of a shaft furnace according to a process in which, after having closed the tap hole with a plugging mass, presses in the latter before its complete hardening, a metal rod and it is extracted, at the desired time, for the opening of the tap hole. In this case, a coupling member displaceable on the carriage is connected to said drive means for transmitting said thrust force to a piercing rod supported on the carriage to introduce it into the plugging mass previously injected into the tap hole, respectively for transmitting said tensile force to a piercing rod to extract the latter from the tap hole. Different operating principles of such machines are for example described in the patent specifications EP-0 379 018, LU-87 915, LU-88 029, LU-87 915, LU-88 058, LU-88 059, LU -88 060 and LU-88 135. It remains to be noted that on all these machines, there is also the possibility of drilling the taphole using a conventional drill driven by a rotary working member which, too, is movable on the carriage by said drive means. Next to a drilling machine, it is necessary to have a capping machine to be able to inject the capping mass into the taphole. Such a capping machine comprises, in a manner known per se, its own suspension structure, designed to be able to move a capping member from a garage position, away from the tap hole, in a capping position in which it is aligned in the axis of the tap hole and to apply it firmly during the sealing operation against the oven wall. The closure member of a closure machine comprises, in a manner known per se, a closure chamber receiving the closure mass, a closure nose, a piston for expelling the closure mass adjusted in the closure chamber and a powerful hydraulic cylinder arranged in the axis of the expulsion piston to move the latter axially in the stoppering chamber and thus to inject the stoppering mass through the stopper under pressure into the taphole.
Or, la présence de deux machines, à savoir une machine de perçage et une machine de bouchage, constitue, spécialement pour les petits fours à cuve, non seulement un problème d'encombrement, mais également un problème de coûts d'investissement.However, the presence of two machines, namely a drilling machine and a capping machine, constitutes, especially for small tank ovens, not only a problem of space, but also a problem of investment costs.
Le but de la présente invention est de proposer une machine combinée pouvant être utilisée aussi bien pour le perçage du tour de coulée d'un four à cuve que pour l'obturation de ce dernier avec une masse de bouchage.The object of the present invention is to provide a combined machine which can be used both for drilling the casting lathe of a tank furnace and for closing the latter with a plugging mass.
Cet objectif est atteint par une machine comprenant les éléments techniques mentionnés dans le préambule et qui est caractérisée par un organe de bouchage comprenant une chambre de bouchage pour recevoir la masse de bouchage, un nez de bouchage monté à l'avant de la chambre de bouchage, un piston d'expulsion de la masse de bouchage ajusté et déplaçable dans la chambre de bouchage, par un support solidaire de l'affût pour supporter ledit organe de bouchage dans une position de bouchage sur l'affût, et par des moyens d'accouplement pour accoupler ledit piston d'expulsion auxdits moyens d'entraînement existant sur l'affût.This objective is achieved by a machine comprising the technical elements mentioned in the preamble and which is characterized by a closure member comprising a closure chamber for receiving the closure mass, a closure nose mounted at the front of the closure chamber , a piston for expelling the plugging mass adjusted and movable in the plugging chamber, by a support integral with the carriage to support said plugging member in a plugging position on the carriage, and by means of coupling for coupling said expulsion piston to said drive means existing on the carriage.
Il sera apprécié que la machine combinée proposée nécessite uniquement une structure de suspension pour l'affût. L'organe de bouchage est lui-même supporté sur l'affût. De plus, l'organe de bouchage ne comporte pas de moyens d'entraînement séparés. Ces deux caractéristiques réduisent naturellement de façon appréciable le prix de revient d'une telle machine, en comparaison avec les prix de revient cumulés d'une machine de bouchage et d'une machine de perçage séparées.It will be appreciated that the proposed combined machine only requires a suspension structure for the carriage. The closure member is itself supported on the carriage. In addition, the closure member does not have separate drive means. These two characteristics naturally reduce appreciably the cost price of such a machine, in comparison with the cumulative cost prices of a capping machine and a separate drilling machine.
Du point de vue encombrement au sol, la machine combinée proposée n'est guère plus grande qu'une machine de perçage classique. On gagne en conséquence, du point de vue encombrement au sol, la place jadis nécessaire à l'emplacement de la boucheuse.From the floor space point of view, the proposed combined machine is hardly larger than a conventional drilling machine. Consequently, from the point of view of floor space, the space formerly necessary for the location of the capper is gained.
Il sera noté que, si l'organe de bouchage, supporté dans ladite position de bouchage sur l'affût, ne gêne pas l'opération d'introduction et d'extraction de la tige de perçage, respectivement le forage avec un foret classique, ce qui est parfaitement imaginable, il pourra naturellement rester en place. Si tel n'est pas le cas, l'organe de bouchage devra, par exemple, être passagèrement enlevé de son support sur l'affût pour permettre l'utilisation de la machine comme machine de perçage.It will be noted that, if the plugging member, supported in said plugging position on the carriage, does not interfere with the operation of introducing and extracting the piercing rod, respectively drilling with a conventional drill, which is perfectly imaginable, it can naturally remain in place. If this is not the case, the closure member must, for example, be temporarily removed from its support on the mount to allow the use of the machine as a drilling machine.
Dans une exécution préférentielle, ledit support solidaire de l'affût permet de supporter ledit organe de bouchage, dans ladite position de bouchage, exactement dans le prolongement fictif du trou de coulée, lorsque l'affût est dans ladite position opérative. Ledit support comprend alors avantageusement des moyens de pivotement conçus pour pivoter ledit organe de bouchage en dehors de la position de bouchage dans une position non-opérative, dans laquelle il se trouve en-dehors du prolongement fictif du trou de coulée lorsque l'affût est dans ladite position opérative. Cette conception de la machine a comme avantage que l'emplacement et l'orientation de l'affût devant le trou de coulée sont les mêmes pour l'opération de perçage et pour l'opération de bouchage, ce qui rend superflu tout réajustement de la structure de suspension de l'affût entre les deux opérations.In a preferred embodiment, said support integral with the mount makes it possible to support said plugging member, in said plugging position, exactly in the fictitious extension of the tap hole, when the mount is in said operative position. Said support then advantageously comprises pivoting means designed to pivot said plugging member outside the plugging position in a non-operative position, in which it is outside the notional extension of the tap hole when the carriage is in said operative position. This design of the machine has the advantage that the location and orientation of the carriage in front of the tap hole are the same for the drilling operation and for the plugging operation, which makes any readjustment of the carriage suspension structure between the two operations.
Le plus souvent il sera avantageux de pivoter ledit organe de bouchage d'un angle de 90° vers le haut. Ceci n'exclut cependant pas que pour certaines utilisations l'homme de l'art préférera pivoter ledit organe de bouchage dans une position latérale par rapport à l'affût. Le pivotement de l'organe de bouchage s'effectue préférentiellement à l'aide d'un vérin hydraulique qui est connecté entre la chambre de bouchage et l'affût.Most often it will be advantageous to pivot said closure member upwardly by 90 °. This does not however exclude that for certain uses the person skilled in the art will prefer to pivot said plugging member in a lateral position relative to the carriage. The pivoting of the closure member is preferably carried out using a hydraulic cylinder which is connected between the closure chamber and the mount.
Pour une transmission optimale des efforts entre lesdits moyens d'entraînement et le piston d'expulsion, il sera avantageux de prévoir une tige de piston qui est solidaire du piston d'expulsion, prolongée en-dehors de la chambre de bouchage du côté opposé du nez de bouchage et qui est, de plus, sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de l'affût.For optimal transmission of the forces between said drive means and the expulsion piston, it will be advantageous to provide a piston rod which is integral with the expulsion piston, extended outside the stopper chamber on the opposite side of the stopper nose and which is also substantially parallel to the longitudinal axis of the mount.
La machine combinée pourra bien entendu comporter des moyens d'accouplement séparés pour accoupler ledit piston d'expulsion, respectivement ladite tige de piston, audit moyen d'entraînement lorsque ledit organe de bouchage est supporté dans ladite position de bouchage. Le plus souvent, il est cependant avantageux d'utiliser un organe d'accouplement existant déjà sur l'affût et qui est utilisé pour transmettre ledit effort de poussée ou de traction, développés par lesdits moyens d'entraînement, à une tige de perçage. De tels organes d'accouplement comprennent le plus souvent une pince pour agripper une extrémité de la tige de perçage afin de lui transmettre un effort de traction et une surface d'appui pour s'appuyer sur une surface frontale de la tige de perçage afin de lui transmettre une poussée axiale. Il existe cependant aussi des systèmes d'accouplement par filets, clavettes, crochets, etc, qui peuvent tous être utilisés sur la machine proposée.The combined machine may of course include separate coupling means for coupling said expulsion piston, respectively said piston rod, to said drive means when said plugging member is supported in said plugging position. Most often, however, it is advantageous to use a coupling member already existing on the carriage and which is used to transmit said thrust or traction force, developed by said drive means, to a piercing rod. Such coupling members most often comprise a clamp for gripping one end of the piercing rod in order to transmit a tensile force to it and a bearing surface for bearing on a front surface of the piercing rod in order to transmit an axial thrust to it. However, there are also coupling systems by threads, keys, hooks, etc., which can all be used on the proposed machine.
Il sera aussi apprécié que l'organe de bouchage rabattable est avantageusement muni d'un écran de protection agencé en-dessous de la chambre de bouchage et se prolongeant en-dessous de la tige de piston.It will also be appreciated that the folding plugging member is advantageously provided with a protective screen arranged below the plugging chamber and extending below the piston rod.
Des moyens d'entraînement avantageux comprennent un moteur hydraulique rotatif monté à l'arrière de l'affût et une chaîne sans fin montée axialement dans l'affût. D'autres systèmes d'entraînement, utilisant par exemple des moteurs hydrauliques linéaires, sont aussi concevables ou ont même déjà été proposés dans le cadre des machines de perçage.Advantageous drive means include a rotary hydraulic motor mounted at the rear of the carriage and an endless chain mounted axially in the carriage. Other drive systems, for example using linear hydraulic motors, are also conceivable or have even already been proposed in the context of drilling machines.
Des avantages et caractéristiques supplémentaires ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la Figure 1 est une vue en plan de l'ensemble de la machine proposée ; en traits pleins la machine est représentée dans la position de garage ; en traits interrompus la machine est représentée dans la position opérative devant le trou de coulée ; - la Figure 2 est une vue de face de l'ensemble de la machine proposée en positon de garage ; - la Figure 3 représente une vue de face de l'affût de la machine proposée en position opérative devant le trou de coulée, préparé pour introduire une tige de perçage dans la masse de bouchage préalablement injectée dans le trou de coulée ; - la Figure 4 représente une vue de face de l'affût de la machine en position opérative devant le trou de coulée lors du bouchage du trou de coulée ; - les Figures 5.1 à 5.6 représentent schématiquement les différentes étapes de l'ouverture, resp. du bouchage du trou de coulée avec la machine proposée.Additional advantages and characteristics will emerge from the detailed description of an advantageous embodiment, presented below, by way of illustration, with reference to the appended drawings in which: - Figure 1 is a plan view of the assembly the proposed machine; in solid lines the machine is shown in the garage position; in broken lines the machine is shown in the operative position in front of the tap hole; - Figure 2 is a front view of the entire machine proposed in garage position; - Figure 3 shows a front view of the carriage of the machine proposed in the operative position in front of the taphole, prepared to introduce a piercing rod into the plugging mass previously injected into the taphole; - Figure 4 shows a front view of the carriage of the machine in the operative position in front of the tap hole when plugging the tap hole; - Figures 5.1 to 5.6 schematically represent the different stages of opening, resp. plugging the tap hole with the proposed machine.
La Figure 1 est une vue d'ensemble de la machine 10 installée devant un four à cuve 12 qui est représenté schématiquement par une coupe à travers sa paroi. Un trou de coulée est représenté par son axe, repéré par la référence 13. La machine est montée sur un socle 14 à l'aide d'un piédestal 16. Sur ce piédestal 16 est articulée une première extrémité d'un bras de suspension 18. L'autre extrémité de ce bras de suspension 18 supporte un affût 20 par l'intermédiaire d'une articulation 22. Un vérin 24 est connecté entre le piédestal et l'affût 20 de façon à pouvoir faire pivoter le bras de suspension 18 par rapport au piédestal 16. Une barre de guidage 25 connecte l'affût au piédestal 16 et forme avec le vérin 24 un pseudoparallélogramme. Il s'ensuit que le vérin 24 est à lui seul suffisant pour pivoter l'affût 20 en-dehors d'une position de garage, représentée en traits pleins, et pour le positionner devant le trou de coulée dans une position opérative, représentée en traits interrompus. Un ajustement de la longueur de la barre de guidage 25 permet de modifier l'orientation finale de l'affût dans le plan de la Figure 1. L'inclinaison de l'affût dans un plan vertical autour d'une articulation horizontale 26 dans le bras de suspension 18 peut être déterminée à l'aide d'une barre d'ajustage 27 (Cf. Figure 2).Figure 1 is an overall view of the machine 10 installed in front of a shaft furnace 12 which is shown schematically by a section through its wall. A tap hole is represented by its axis, identified by the reference 13. The machine is mounted on a base 14 using a pedestal 16. On this pedestal 16 is articulated a first end of a suspension arm 18 The other end of this suspension arm 18 supports a mount 20 by means of a hinge 22. A jack 24 is connected between the pedestal and the mount 20 so that the suspension arm 18 can be pivoted by relative to the pedestal 16. A guide bar 25 connects the mount to the pedestal 16 and forms with the jack 24 a pseudoparallelogram. It follows that the jack 24 is alone sufficient to pivot the mount 20 outside a garage position, shown in solid lines, and to position it in front of the taphole in an operative position, shown in broken lines. An adjustment of the length of the guide bar 25 makes it possible to modify the final orientation of the mount in the plane of FIG. 1. The inclination of the mount in a vertical plane around a horizontal articulation 26 in the suspension arm 18 can be determined using an adjustment bar 27 (see Figure 2).
La structure de suspension, décrite ci-avant et repérée globalement par la référence 28 sur la Figure 1, a l'avantage d'avoir donné satisfaction dans de nombreuses utilisations sur des machines de perçage et de bouchage. Il n'est cependant pas exclu que dans certains cas il soit plus intéressant de choisir un autre type de suspension de l'affût 20. L'affût 20 est étudié à l'aide de la Figure 3. Il s'agit en principe d'un affût d'une machine de perçage classique qui a été modifié pour la mise en oeuvre du procédé de la tige perdue. L'affût comporte à son extrémité arrière un moteur hydraulique rotatif 30 entraînant une ou plusieurs chaînes sans fin 32 qui sont tendues axialement dans l'affût 20. Cette ou ces chaînes 32 entraînent un chariot 34 coulissante le long de l'affût 20. Un organe d'accouplement 36 conçu pour transmettre à une tige de perçage 100, soit un effort de poussée axiale pour l'introduire dans la masse de bouchage, soit un effort de traction pour l'extraire du trou de coulée afin d'ouvrir ce dernier, est supporté par le chariot 34.The suspension structure, described above and generally identified by the reference 28 in Figure 1, has the advantage of having given satisfaction in many uses on drilling and capping machines. It is not however excluded that in certain cases it is more interesting to choose another type of suspension of the carriage 20. The carriage 20 is studied using Figure 3. It is in principle a 'a lookout of a conventional drilling machine which has been modified for the implementation of the lost rod process. The carriage has at its rear end a rotary hydraulic motor 30 driving one or more endless chains 32 which are stretched axially in the carriage 20. This or these chains 32 drive a carriage 34 sliding along the carriage 20. A coupling member 36 designed to transmit to a piercing rod 100, either an axial thrust force to introduce it into the plugging mass, or a tensile force to extract it from the tap hole in order to open the latter , is supported by the carriage 34.
Pour pouvoir extraire la tige du trou de coulée cet organe d'accouplement 36 comprend p.ex. une pince 38 avec une paire de mâchoires actionnées pneumatiquement et disposées autour d'un canal axial, de façon à pouvoir exercer un important effort de traction sur l'extrémité libre de la tige de perçage 100. Cette pince 38 pourrait cependant aussi être remplacée par tout autre accouplement permettant d'accoupler le chariot 34 à l'extrémité libre de la tige de perçage 100 afin de lui transmettre l'effort de traction nécessaire à son extraction. Ainsi, l'extrémité de la tige de perçage 100 pourrait p.ex. être accouplée à l'organe d'accouplement 34 à l'aide d'une clavette transversale. Un percuteur 40 peut, le cas échéant, être utilisé pour libérer la tige de perçage 100 avant de l'extraire.In order to be able to extract the rod from the taphole, this coupling member 36 comprises for example a clamp 38 with a pair of jaws pneumatically actuated and arranged around an axial channel, so as to be able to exert a significant tensile force on the free end of the piercing rod 100. This clamp 38 could however also be replaced by any other coupling allowing the carriage 34 to be coupled to the free end of the piercing rod 100 in order to transmit the tensile force to it necessary for its extraction. Thus, the end of the piercing rod 100 could, for example, be coupled to the coupling member 34 using a transverse key. A striker 40 can, if necessary, be used to release the piercing rod 100 before extracting it.
Pour pouvoir enfoncer la tige de perçage 100 dans la masse de bouchage préalablement introduite dans le trou de coulée, la pince 38 comporte p.ex. dans ledit canal axial une surface d'appui qui prend appui sur une extrémité de la tige de perçage 100 introduite dans ce canal. Lors de son avancement vers le trou de coulée le chariot 34 exerce alors une poussée axiale sur cette extrémité de la tige de perçage 100 et fait pénétrer progressivement l'autre extrémité dans la masse de bouchage. Afin d'éviter un flambement de la tige de perçage 100, cette dernière peut par exemple être guidée latéralement par un ou plusieurs guides intermédiaires (non représentés), ou le percuteur 40 peut p.ex. être un percuteur qui délivre un effort de percussion dans le sens du trou de coulée. On pourrait cependant aussi prévoir dans la pince 38 un canal pour la tige de perçage 100 qui traverse axialement de part d'autre le corps de la pince 38. Une seconde paire de mâchoires disposées autour dudit canal et orientées dans le sens inverse permet alors d'agripper fermement la tige 100 de perçage 100 afin de lui communiquer une poussée axiale dans le sens de l'introduction dans le trou de coulée. Cette pince bi-directionnelle peut alors être utilisée pour introduire la tige de perçage 100 dans la masse de bouchage par un mouvement de va-et-vient du chariot 34 à l'avant de l'affût. La course de ce mouvement de va-et-vient est déterminée pour être inférieure à la longueur critique de flambement de la tige de perçage 100, ce qui supprime tout risque de flambement de la tige lors de son introduction. A l'avant de l'affût 20, la tige de perçage 100 est supportée de façon connue en soi par un appui, p.ex. un appui coulissant 42. Reste à noter qu'on peut aussi monter sur l'affût 20 un organe d'entraînement rotatif (non représenté) pour forer un trou de coulée avec un foret classique. A l'avant de l'affût 20 est supporté à l'aide d'un bras coudé 50 un organe de bouchage 52. Cet organe de bouchage 52 comporte une chambre de bouchage 54, pour recevoir la masse de bouchage et un nez de bouchage 56 par lequel la masse de bouchage peut être éjectée. Un piston d'expulsion de la masse de bouchage est ajusté et déplaçable dans la chambre 54. La tige de piston 57 est prolongée axialement en-dehors de la chambre 54.In order to be able to insert the piercing rod 100 into the plugging mass previously introduced into the taphole, the clamp 38 includes, for example in said axial channel, a bearing surface which bears on one end of the piercing rod 100 introduced into this channel. As it advances towards the taphole, the carriage 34 then exerts an axial thrust on this end of the piercing rod 100 and progressively penetrates the other end into the blocking mass. In order to avoid buckling of the piercing rod 100, the latter can for example be guided laterally by one or more intermediate guides (not shown), or the striker 40 can for example be a striker which delivers a percussion force in the direction of the tap hole. One could however also provide in the clamp 38 a channel for the piercing rod 100 which passes axially on either side of the body of the clamp 38. A second pair of jaws arranged around said channel and oriented in the opposite direction then allows 'Firmly grasp the piercing rod 100 in order to impart an axial thrust in the direction of introduction into the taphole. This bi-directional clamp can then be used to introduce the piercing rod 100 into the blocking mass by a back-and-forth movement of the carriage 34 at the front of the carriage. The stroke of this reciprocating movement is determined to be less than the critical buckling length of the piercing rod 100, which eliminates any risk of buckling of the rod during its introduction. At the front of the carriage 20, the piercing rod 100 is supported in a manner known per se by a support, eg a sliding support 42. It should be noted that it is also possible to mount the carriage 20 a rotary drive member (not shown) for drilling a tap hole with a conventional drill. At the front of the carriage 20 is supported using a bent arm 50 a plugging member 52. This plugging member 52 comprises a plugging chamber 54, for receiving the plugging mass and a plugging nose 56 by which the plugging mass can be ejected. A piston for expelling the plugging mass is adjusted and displaceable in the chamber 54. The piston rod 57 is extended axially outside the chamber 54.
Sur la Figure 2 on voit que pour les opérations d'introduction et d'extraction d'une tige de perçage 100, ainsi que pour toute opération de perçage à l'aide d'un foret, ledit organe de bouchage peut être pivoté dans une position non-opérative autour d'une articulation 58. Dans cette position, l'organe de bouchage 52 se trouve entièrement en-dehors du prolongement de l'axe du trou de coulée 13, lorsque l'affût est aligné avec ce dernier pour l'introduction ou l'extraction d'une tige de perçage, ou pour le forage d'un trou de coulée avec un foret classique. Sur les figures l'axe de l'articulation 58 est horizontal et perpendiculaire à l'axe de l'affût. L'organe de bouchage 52 a, dans ladite position non-opérative, le nez de bouchage 56 qui pointe verticalement vers le haut. Il est cependant évident qu'un rabattement latéral de l'organe de bouchage 52 est aussi imaginable. Un vérin 60 connecté avec une de ces extrémités à l'affût 20 et avec l'autre extrémité au bras coudé 50 permet de commander ce rabattement hydrauliquement.In FIG. 2, it can be seen that for the operations of introducing and extracting a piercing rod 100, as well as for any piercing operation using a drill, said plugging member can be pivoted in a non-operative position around a joint 58. In this position, the plugging member 52 is entirely outside the extension of the axis of the tap hole 13, when the mount is aligned with the latter for the 'introduction or extraction of a drill rod, or for drilling a tap hole with a conventional drill. In the figures, the axis of the joint 58 is horizontal and perpendicular to the axis of the mount. The closure member 52 has, in said non-operative position, the closure nose 56 which points vertically upwards. It is however obvious that a lateral folding of the plugging member 52 is also conceivable. A jack 60 connected with one of these ends to the carriage 20 and with the other end to the bent arm 50 makes it possible to control this folding down hydraulically.
Sur la Figure 4, l'organe de bouchage est représenté en position de bouchage, l'affût étant toujours aligné avec l'axe du trou de coulée. Le vérin 60 pousse la chambre de bouchage 54 avec sa surface arrière 62 contre une surface d'appui 64 aménagée à l'avant de l'affût 20 de façon que l'organe de bouchage soit immobilisé dans l'axe de l'affût. Dans cette position de bouchage de l'organe de bouchage 52, le vérin 24 de la structure de suspension 28 permet de pousser le nez de bouchage 56 fermement contre la paroi du four 12 dans le prolongement de l'axe du trou de coulée, lorsque l'affût 20 se trouve dans ladite position opérative.In Figure 4, the plugging member is shown in the plugging position, the carriage being always aligned with the axis of the tap hole. The jack 60 pushes the plugging chamber 54 with its rear surface 62 against a bearing surface 64 arranged at the front of the mount 20 so that the plugging member is immobilized in the axis of the mount. In this closure position of the closure member 52, the jack 24 of the suspension structure 28 makes it possible to push the closure nose 56 firmly against the wall of the furnace 12 in the extension of the axis of the tap hole, when the mount 20 is in said operative position.
Selon la présente invention l'organe de bouchage 52 ne possède lui-même pas de moyens d'entraînement pour ledit piston d'expulsion de la masse de bouchage. Cette caractéristique permet de diminuer la longueur constructive et le poids de l'organe de bouchage 52. Sans cette caractéristique, il ne serait par ailleurs guère possible de supporter l'organe de bouchage 52 sur l'affût 20. En effet, la longueur hors tout de l'organe de bouchage 52 avec moyen d'entraînement deviendrait beaucoup trop importante, et l'affût 20 et sa structure de suspension 28 devraient être renforcés de façon exagérée pour supporter la charge additionnelle.According to the present invention, the plugging member 52 does not itself have drive means for said piston for expelling the plugging mass. This characteristic makes it possible to reduce the constructive length and the weight of the plugging member 52. Without this characteristic, it would moreover hardly be possible to support the plugging member 52 on the carriage 20. In fact, the length outside all of the plugging member 52 with drive means would become much too large, and the mount 20 and its suspension structure 28 would have to be exaggeratedly reinforced to support the additional load.
Il sera en conséquence apprécié que le piston d'expulsion de l'organe de bouchage 52 est, dans la machine proposée, entraîné par l'organe d'entraînement du chariot 34, à savoir dans le présent cas par le moteur hydraulique rotatif 30 via la ou les chaînes sans fin 32. L'accouplement de la tige de piston 57 à la chaîne 32 s'effectue avantageusement à travers l'organe d'accouplement 36 déjà présent sur l'affût et qui, on l'a vu plus haut, est normalement utilisé pour l'introduction d'une tige de perçage dans le trou de coulée et pour son extraction en force. A cette fin, l'extrémité arrière de la tige piston 57 doit avoir sensiblement le même diamètre que la tige de piston et être alignée dans le prolongement de l'axe du canal de la pince 38. De cette façon, la pince 38 peut prendre appui sur l'extrémité arrière de la tige de piston 57 pour pousser le piston d'expulsion dans la chambre de bouchage 54 en direction du nez de bouchage 56. Pour retirer le piston de nouveau vers l'arrière, afin de permettre le remplissage de la chambre de bouchage 54, la pince 38 agrippe l'extrémité arrière de la tige de piston 57 et le chariot 34 est retiré vers l'arrière. Si, au lieu de la pince 38, on utilise, pour l'extraction de la tige de perçage 100, un système d'accouplement par clavette entre l'organe d'accouplement 36 et l'extrémité arrière de la tige de perçage 100, il faut naturellement que l'extrémité arrière de la tige de piston 57 soit conçue de la même façon que l'extrémité arrière de la tige de perçage 100 pour coopérer avec ladite clavette. Si on travaille avec une pince bi-directionnelle, il suffit que l'extrémité arrière de la tige de piston 57 soit alignée dans le prolongement de l'axe du canal de la pince et soit engageable dans ce dernier sur une longueur suffisante afin de permettre son agrippage par les deux paires de mâchoires orientées en sens inverse.It will therefore be appreciated that the expulsion piston of the closure member 52 is, in the proposed machine, driven by the drive member of the carriage 34, namely in this case by the rotary hydraulic motor 30 via the endless chain or chains 32. The coupling of the piston rod 57 to the chain 32 is advantageously carried out through the coupling member 36 already present on the carriage and which, as we have seen above , is normally used for the introduction of a drill rod into the tap hole and for its force extraction. To this end, the rear end of the piston rod 57 must have substantially the same diameter as the piston rod and be aligned in the extension of the axis of the channel of the clamp 38. In this way, the clamp 38 can take pressing on the rear end of the piston rod 57 to push the expulsion piston into the closure chamber 54 in the direction of the closure nose 56. To withdraw the piston again towards the rear, in order to allow filling of the plugging chamber 54, the clamp 38 grips the rear end of the piston rod 57 and the carriage 34 is withdrawn towards the rear. If, instead of the clamp 38, use is made, for the extraction of the piercing rod 100, of a key coupling system between the coupling member 36 and the rear end of the piercing rod 100, it is naturally necessary that the rear end of the piston rod 57 is designed in the same way as the rear end of the piercing rod 100 to cooperate with said key. If working with bi-directional pliers, it suffices that the rear end of the piston rod 57 is aligned in the extension of the axis of the pliers channel and can be engaged in the latter over a sufficient length in order to allow its grip by the two pairs of jaws oriented in opposite directions.
La référence 66 repère un écran de protection agencé en-dessous de la chambre de bouchage et se prolongeant en-dessous de la tige de piston 57. Il sera noté que cet écran de protection protège efficacement la tige de piston 57 et l'avant de l'affût contre toute projection d'éclaboussures lors de l'ouverture du trou de coulée.Reference 66 identifies a protective screen arranged below the sealing chamber and extending below the piston rod 57. It will be noted that this protective screen effectively protects the piston rod 57 and the front of the lookout against any splash projection when opening the tap hole.
Il sera encore noté qu'il n'est pas exclut de remplacer le moteur hydraulique rotatif 30 et la chaîne sans fin 32 par un autre système d'entraînement, p.ex. un ou plusieurs moteurs hydrauliques linéaires, munis ou non d'un multiplicateur de course.It will also be noted that it is not excluded to replace the rotary hydraulic motor 30 and the endless chain 32 with another drive system, eg one or more linear hydraulic motors, whether or not fitted with a race multiplier.
Les différentes étapes de l'ouverture et du bouchage du trou de coulée avec la machine proposée seront étudiées à l'aide des Figures 5.1 à 5.6.The different stages of opening and sealing the tap hole with the proposed machine will be studied using Figures 5.1 to 5.6.
Sur la Figure 5.1 l'affût 20 est en position de garage, la chambre de bouchage 52 est rabattue vers le haut. L'affût est amené par sa structure de suspension 28 dans sa position opérative dans le prolongement du trou de coulée (Cf. Figure 5.2). L'organe d'accouplement 34 est accouplé à l'extrémité libre de la tige de perçage 100 qui sort du trou de coulée. Le moteur 30 retire l'organe d'accouplement 34 vers l'arrière de l'affût 20 et libère ainsi le trou de coulée par extraction de la tige de perçage 100. L'affût 20 est ensuite ramené en position de garage (Cf. Figure 5.3) et la tige de perçage retirée du trou de coulée est enlevée de l'affût 20. L'organe de bouchage 52 est alors rabattu en position horizontale et la tige de piston 57 est retirée vers l'arrière par l'organe d'accouplement 34 pour permettre le remplissage de la chambre de bouchage 54. Afin de faciliter ce remplissage de la chambre de bouchage 52 avec la masse de bouchage, l'organe de bouchage est préférentiellement rabattu en position verticaleIn Figure 5.1 the carriage 20 is in the garage position, the sealing chamber 52 is folded up. The carriage is brought by its suspension structure 28 into its operative position in the extension of the taphole (see Figure 5.2). The coupling member 34 is coupled to the free end of the piercing rod 100 which emerges from the tap hole. The motor 30 withdraws the coupling member 34 towards the rear of the mount 20 and thus frees the taphole by extracting the piercing rod 100. The mount 20 is then brought back to the garage position (cf. Figure 5.3) and the piercing rod removed from the tap hole is removed from the mount 20. The plugging member 52 is then folded back into a horizontal position and the piston rod 57 is withdrawn rearward by the member d coupling 34 to allow the filling of the plugging chamber 54. In order to facilitate this filling of the plugging chamber 52 with the plugging mass, the plugging member is preferably folded down in the vertical position
Ensuite, voir Figure 5.4., l'organe de bouchage 52 est de nouveau rabattu en position horizontale, l'affût 20 est ramené en position opérative et le nez de bouchage 56 est pressé contre la paroi du four 12. L'organe d'accouplement 34 vient s'appuyer sur la tige de piston 57 et avance le piston d'expulsion vers le nez de bouchage, injectant ainsi la masse de bouchage dans le trou de coulée.Then, see Figure 5.4., The plugging member 52 is again folded into a horizontal position, the mount 20 is brought back into the operative position and the plugging nose 56 is pressed against the wall of the furnace 12. The coupling 34 comes to rest on the piston rod 57 and advances the expulsion piston towards the stopper nose, thus injecting the stopper mass into the tap hole.
Dans l'étape suivante, voir Figure 5.5, la chambre de bouchage 52 vidée est de nouveau rabattue vers le haut et une nouvelle tige de perçage 100' est positionnée sur l'affût 20.In the next step, see Figure 5.5, the empty plugging chamber 52 is again folded upwards and a new piercing rod 100 'is positioned on the carriage 20.
La Figure 5.6 représente schématiquement un mode d'introduction de cette tige de perçage 100' dans la masse de bouchage en cours de durcissement. L'organe d'accouplement 34 prend appui sur l'extrémité de la tige de perçage 100' et fait pénétrer celle-ci dans la masse de bouchage. En cas de risque de flambage de la tige, le percuteur 40 est actionné.Figure 5.6 schematically shows a method of introducing this piercing rod 100 'into the plugging mass during hardening. The coupling member 34 is supported on the end of the piercing rod 100 'and makes it penetrate into the plugging mass. In the event of risk of the rod buckling, the striker 40 is actuated.
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