Brevet FR2303227A1 — publié le 19761001

La présente invention concerne la métallurgie, notamment les dispositifs pour le déssecouplerent et l'accouplement de tuyaux flexibles à une lance. le dispositif faisant 11 objet de l'invention sera utilisé avec une efficacité maximale dans les ateliers d'affinage par l oxygene, dans les circuits amenant l'oxygène aux convertisseurs. Le dispositif pourra aussi être utilisé dans les ateliers d'affinage sur sole pour le désaccouplement et l'accouplement des tuyaux flexibles à la lance. On connaît un dispositif pour le désaccouplement et l'accouplement de tuyaux flexibles à une lance, comprenant un châssis porteur dont est solidaire un flasque sur lequel vient porter le flasque d'appui de la lance. Sur ce châssis sont disposés successivement des pièces avec des logements dans lesquels se placent les tuyaux flexibles. Lesdites pièces sont montées de façon qu'elles puissent Qtre déplacées verticalement, afin de serrer les tuyaux flexibles contre la lance durant leur désaccouplement et leur accouplement la lance. Pour le d#placen#nt vertical desdites pièces, il est prévu un mécanisme cinématique constitué par système vis-écrou. l'écrou est solidaire de la pièce et, quand la vis tourne, déplace la pièce avec le tuyau flexible qui y est logé pcar serrer celui-ci contre la lance. L'inconvénient du dispositif décrit ci-dessus est la nécessité de déplacer les pièces manuellerent, en faisant tourner la vis, pour serrer les tuyaux flexibles contre i lance afin de rermettre leur désaccouplement des tubulures de la lance. vant la mise en place d'une lance neuve, il faut faire descendre quelque peu chaque pièce avec le tuyau flexible qui y est loge, puis, après mise en place de la lance neuve, il faut reserrer les tuyaux flexibles contre les tubulures de ls lance pour cela il faut de nouveau faire remonter les pièces avec les tuyaux flexibles celui y sont logés en faisant tourner la vis. Une telle conception du dispositif exige un temps notable pour le désaccouplement et l'accouplement des tuyaux flexibles à la lance, ainsi que l'exécution d'opérations manuelles. le but-de l'invention est de supprimer l'inconvénient indiqué. On s'est donc proposé, pour cela, de créer un dispositif pour le désaccoupler-ent et l'accouple.ent de tuyaux flexibles à une lance, dans lequel le mécanisme de déplacement vertical des pièces, dans les lovez.ents desuelles se placent les tuyaux flexibles, serait de conception telle qu'il permettrait de réduire la durée du désaccouplement ou de l'accouplenent des tuyaux flexibles à la lance, ainsi que d'exclure les opérations manuelles. La solution consiste en ce que, dans le dispositif pour le désaccouplement et l'accouplement de tuyaux flexibles à une lance, comprenant un châssis porteur, adapté pour recevoir la lance ; et des pièces avec des logements dans lesquels se placent les tuyaux flexibles, ces pièces étant montées sur ledit chassies porteur de façon qu'elles puissent etre déplacées verticalement pour le serrage des tuyaux flexibles contre la lance durant leur désaccouplement et leur accouplement, d'après l'invention le déplacement vertical de chaque pièce, dans le logement de laquelle se place le tuyau flexible est assuré par un mécanisme d'autoserrage, réalisé de façon qu'il crée en permanence un effort opposé au poids du tuyau flexible et de valeur suffisante pour serrer le tuyau flexible contre la lance durant son désaccouplement et son accouplement. Il est avantageux que chaque mécanisme à autoserrage soit constitué par un levier dont l'axe d'oscillation est horizontal et est fixé sur le châssis porteur, et par un élément fixé R la pièce dans le logement de laquelle se place le tuyau flexible, de telle façon qu'il s'appuie sur un bras du levier, dont le second bras est chargé en permanence, des glissières étant réalisées sur le châssis porteur pour ledit él-ment. TTne telle réalisation du mécanisme est la r?#s ir;t' -# et la plus fiable. Il est tout aussi avantageux que chaque mécanisme à autoserrage soit constitué par un levier dont l'axe d'oscillation est une barre de torsion précontraite disposée horizontalement et fixe sur le chtssis porteur, et par un élément fixé à la pièce dans le logement de laquelle se place le flexible, de telle façon qu'il s'appuie sur le bras du levier, des glissières étant réalisées sur le chassies porteur pour ledit élément. Une telle réalisation du mécanisme diminue ltencombrement du dispositif et son poids. On peut aussi réaliser chaque pièce dans le logement de laquelle se place un tuyau flexible de façon qu'elle ait au moins deux glissières verticales rigidement fixées sur elle, et fixer dans le cassis porteur au moins deux douilles dans lesquelles coulissent lesdites glissières, le mécanisme à autoserrage étant constitué dans ce cas par des ressorts engages sur lesdites glissières de façon qu'ils butent d'un côté contre la pièce, et de l'autre, contre la douille correspondante. Une telle réalisation du mécanisme diminue aussi l'encombrement du dispositif et son poids. Le dispositif faisant l'objet de l'invention permet de réduire notablement le temps nécessaire au désaccouplement et à l'accoupleirent des tuyaux flexibles à la lance, ainsi que d'abaisser les dépenses de main#d'oeuvre pour cette opération. Plus bas on donne la description d'exemples concrets mais non limitatifs de réalisation de l'invention, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure I représente un dispositif pour le désaccouplement et l'accouplement de tuyaux flexibles à une lance, conforme à l'invention, vue avant d'ensemble ; - la figure 2 représente la coupe Il-Il de la f aure 1 - la figure 3 représente la coupe T7I-III de la figure 1 avec arrachement partiel, variante dans laquelle le second bras du levier est chargé par un contrepoids ; - la figure 4 représente la coupe IV-IV de la figure 3 - la figure 5 représente la coupe III-III de la figure 1, variante dans la uelle le second bras du levier est chargé par un ressort ; ; - la figure 6 représente la coupe 111-111 de la figure 1, variante dans laquelle le levier est serré contre l'élément fixé à la pièce par une barre de torsion ; -- la figure 7 représente la coupe Vil-Vil de la figure 6; - la figure 8 représente la pièce dans le logement de laquelle se place un tuyau flexible et le mécanisme de déplacement vertical de la pièce, troisième variante de réalisation ; - la figure 9 représente une vue suivant la flèche A de la figure #. Le dispositif comprend un châssis 1 (figure i) constitué par une base 2 et des montants verticaux 3 et 4. Sur le bout supérieur des montants 3 est fixé un flasque 5, sur lequel la lance 6 vient s'appuyer avec son flasque 7. Sur le bout supérieur des montants 4 est fixée une tôle 8, dans laquelle sont découpées des encoches 9 (figure 2) recevant des pièces 10 ayant des logements pour les tuyaux flexibles 11 (figure 1) . le nombre de pièces 10 correspond au nombre de tuyaux flexibles 11 à raccorder aux tubulures 12 de la lance 6. Dans la tôle 8, dans la zone des encoches 9 (figure 2) sont fixées des plaques 13, qui constituent en commun avec les encoches 9 des glissières guidant les pièces 10. Sur le bout supérieur de chaque pièce 10 est réalisé un flasque 14 (figure 3) dans lequel vient porter un anneau 15 (figure i); réalisé sur le tuyau flexible. Sur le flasque 14 sont fixés des argots 16 (figure 3), et dans l'anneau 15 du tuyau flexible il sont ménagés des encoches correspondantes (nrn représentées), eo esdans lesquelles viennent se seplacer les ergots 16. Les ergots 16, en stengageant dans les encoches des anneaux 15, positionnent le tuyau flexible 11 par rapport à la pièce 10. Pour le déplacement vertical de chaque pièce 10 au cours du désaccouplement (ou de l'accouplement) des tuyaux flexibles 11 aux tubulures 12 de la lance 6, il est prévu un mécanisme à autoserrage 17. Ce mécanisme 17 comprend un levier 1S, dont l'axe d'oscillation 19 est disposé horizoeftale;-ent dans les montants 4 du châssis 1, et un él#!fflent 20 fixé à la pièce 10. L'élément 20 s'appuie sur un bras du levier 18. Dans les montants 4 sont usinées des rainures 21 servant de guidages ou glissières pour l'élément 20 lors des déplacements de la pièce 10. le second bras du levier 18 est chargé, pour produire en permanence un effort agissant par l'intermédiaire de l'élément 20 sur la pièce 10, afin de serrer le tuyau flexible 11 contre la tubulure 12 de la lance 6. le sens de cet effort est contraire de celui du au poids du tuyau flexible 11. Cette charge permanente est produite par un contrepoids 22 (figures 3,4) fixé au bout du second bras du levier 18. le contrepoids 22 est maintenu sur le levier 18 à la position requise par des vis 23. Un tel mode de fixation permet la mise du contrepoids 22 à l'endroit voulu du levier 18, ce qui, à son tour, permet de régler l'effort de serrage des tuyaux flexibles 11 contre les tubulures 12. la figure 5 représente une variante dans laquelle la charge est produite sur le second bras du levier 25 par un ressort 24. le ressort 24 est amarré d'un côté au levier 25, et de l'autre, à la base 2 du chassies 1. le réglage de l'effort de serrage des tuyaux flexibles 11 s'effectue par déplacement du point d'amarrage du ressort 24 le long du levier 25. Dans une autre variante de réalisation, le mécanisme à autoserrage comprend un levier 26 (figures 6,7) et une barre de torsion 27 précontrainte, disposée horizontalement entre les montants 4. Pour la fixation au châssis 1, la barre de torsion 27 a dans sa partie médiane une portion carrée 28(figure 7). La barre de torsion 27 fait office d'axe d'oscillation du levier 26, auquel .teeM assembléepar des cannelures 29. le levier 26 coopère avec l'élément 20 de la pièce 10, réalisé d'une manière analogue à celui décrit plus haut. Dans la variante suivant~ de réalisation du dispositif de désaccouplement et d'accouplement de tuyaux flexibles à une lance, chaque pièce 30 (figures 8,9) dans le logement de laquelle se place un tuyau flexible 11 (figure 1), comporte trois tiges 31 (figures 8,9) qui lui sont rigidement fixées et font office de glissières. Le châssis porteur 1 comporte des douilles 33 qui sont fixées à la tôle 32 solidaire des montants 4. les tiges 31 mentionnées plus haut coulissent dans les douilles 33. Sur leur bout inférieur, les tiges 31 sont dotées d'un écrou 34 qui les retient -à leur position haute. le mécanisme à autoserrage est constitué, dans cette variante, par des ressorts 35 engagés sur les tiges 31; d'un côté ces ressorts butent contre la pièce 30, et de l'autre, contre la douille 33. le dispositif pour le désaccouplement et l'accouplement de tuyaux flexibles à une lance fonctionne de la façon suivante; En position initiale, sous l'effet des mécanismes à autoserrage 17, les pièces 10 se trouvent en position haute, limitée par la butée 36 (figure #) qui est fixée au châssis 1, et par la butée 37 qui est solidaire de la pièce 10. La lance 6 est engagée entre les montants 3 et descendue jusqu'à ce que son flasque 7 vienne porter sur le flasque 5 du châssis 1, et elle est positionnée sur ce flasque par des ergots analogues aux ergots 16 positionnant les tuyaux flexibles 11 par .rapport aux pièces 10. Simultanément, les tuyaux flexibles 11 s'engagent dans les logements correspondants des pièces 10. les anneaux 15 des tuyaux flexibles viennent alors s'appuyer sur les flasques 14 des pièces 10 et sont positionnés par les ergots 16. le levier 18 agit avec l'un de ses bras sur l'élément 20 de la pièce 10, sur le flasque 14 de laquelle le tuyau flexible 11 s'appuie par l'intermédiaire de son anneau 15. le contrepoids 22 produit un effort suffisant pour le serrage de la bride 38 du tuyau flexible 11 contre la bride 39 de la tubulure 12 de la lance 6. Ceci fait, on désolidarise les brides 38 et 39, puis on enlève la lance 6. le raccordement des tuyaux flexibles 11 à une lance neuve s'effectue dans l'ordre inverse. Dans les autres variantes de réalisation, le dispositif fonctionne d'une manière analogue à celle venant d'être décrite. Un prototype du dispositif est en service dans un atelier d'affinage par l'oxygène, où il a subi les essais industrl els. le serrage des flexibles contre la lance s'effectue automatiquement, sans opérations manuelles, en un temps relativement court. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés vu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le désaccouplement et l'accouplement de tuyaux flexibles à une lance, du type comprenant un châssis porteur adapté pour recevoir la lance, et des pièces avec des logements dans lesquels se placent les tuyaux flexibles, des pièces étant montées sur ledit chtssis porteur de façon qu'elles puissent être déplacées verticalement pour le serrage des tuyaux flexibles contre la lance durant leur désaccouplement ou leur accouplement, caractérisé en ce que le déplacement vertical de chaque pièce précitée pourvue d'un logement recevant le tuyau, flexible correspondant est assuré par un mécanisme à autoserrage réalisé de façon à créer en permanence un effort opposé au poids du tuyau flexible et de valeur suffisante pour serrer le tuyau flexible contre la lance durant son désaccouplement ou son accouplement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque mécanisme à autoserrage est constitué par un levier 18 dont l'axe d'oscillation 19 est horizontal et fixé sur le chassis portour, et par un élément 20 fixé à ladite pièce à logement pour le tuyau flexible, ledit élément prenant appui sur l'un des bras du levier 18, dont l'autre -bras est sollicité en permanence par une charge, ledit élément étant mobile dans une rainure de guidage 2-1 ménagée dans le châssis porteur. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé ence que chaque mécanisme g autoserrage est constitué par un levier 96 : ] ort l'axe d'oscillation est constitué par une barre de torsion oll t7 précontrainte, disposée llolizontalement et fixée sur le châssis porteur, et par un élément 20 fixé à ladite pièce à logement pour le tuyau flexible, ledit élément prenant appui sur l'un des bras du levier 26 et étant mobile dans une rainure de guidage 21 ménagée dans le châssis porteur. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce aue chaque pièce à logement pour le tuyau flexible comporte au moins deux tiges de guidage verticales 31 rigidement fixées sur elle, tandis que dans le chassies porteur sont fixées au moins deux douilles 33 dans lesquelles coulissent lesdites tiges de guidage, et en ce que le mécanisme à autoserrage est constitué par des ressorts engagés sur lesdites tiges de guidage et dont une extrémité bute contre ladite pièce, et l'autre, contre la douille 33 correspondante.