Brevet FR2321543A1 — publié le 19770318

La présente invention, dûe à la collaboration de M. AYMARD, Chef d'Atelier à l'Usine de DUNKERQUE de la Société Demanderesse, concerne les dispositifs utilisés pour le service des hauts-fourneaux, et en particulier ceux utillisés pour remettre en place les tuyères dans leurs tympes. La Société Demanderesse a déjà décrit dans plusieurs brevets et demandes de brevets des dispositifs montés sur des chariots et permettant d'effectuer l'extraction et la remise en place de ces tuyères. Cependant, le blocage de la tuyère dans la tympe est réalisé dans l'art antérieur à l'aide d'un bélier actionné manuellement par quatre ou cinq hommes, ce bélier frappant sur la circonférence de la culasse de la tuyère. Ce procédé extrêmement rudimentaire est relativement peu efficace et dangereux et le but de l'invention est de réaliser un dispositif qui permette de réaliser cette opération de façon mécanique et par conséquent avec davantage d'efficacité et une sécurité améliorée. A cet effet, elle a pour objet un dispositif pour le service des tuyères de hauts-fourneaux, du type comprenant un chariot muni d'un équipage mobile de support de la tuyère, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe de frappe, associé à des moyens d'actionnement et adapté pour bloquer la tuyère dans la tympe. L'équipage mobile comprend une tette d'appui sur la tuyère et une butée sur laquelle agit l'organe de frappe. De préférence, les moyens d'actionnement comprennent au moins un ressort disposé entre une surface d'appui d'un bâti porté par le chariot, et l'organe de frappe, au moins un vérin hydraulique permettant de comprimer ce ressort, et un mécanisme de blocage du ressort en position comprimée ainsi que des moyens de déclenchement de ce mécanisme de blocage, permettant de libérer l'énergie emmagasinée par le/ou chaque ressort. Suivant d'autres caractéristiques: - organe de frappe est guidé par des moyens convenables par rapport au bâti, ces moyens étant constitués de préférence par deux tubes concentriques coulissant l'un dans l'autre et solidaires respectivement l'un du bâti et l'autre de l'organe de frappe; - le mécanisme de blocage comprend au moins un levier articulé sur le bâti et délimitant ou portant un organe de blocage et une rampe de cnme, l'organe de blocage coopérant avec l'organe de frappe, tandis que la rampe coopère avec des moyens de commande convenables et de préférence avec un organe de commande solidaire de la tige du vérin de compression du ressort; - il est prévu au moins une pièce de retenue de l'équipage mobile, de façon à limiter l'effet de recul après la frappe. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel - la Fig. 1 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'un dispositif suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue de dessus, en coupe partielle et avec arraehement du dispositif représenté à la Fig. i - la Flg. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. i - et la Fig. 4 est une vue partielle analogue à celle de la Fig. 1 représentant le dispositif dans une autre position. On a représenté schématiquement sur la Fig. 1 la partie inférieure d'un haut-fourneau et en particulier une tympe T dans laquelle est logée une tuyère t. Le dispositif suivant l'invention comprend principalement un chariot A constitué principalement par une plateforme horizontale 1 sur laquelle sont fixés deux montants latéraux 2 renforcés par des goussets 3. Ce chariot est muni d'une roue 4 motrice et directrice. Sur ce chariot est monté un bâti B qui peut coulisser verticEdement dans deux glissières délimitées par les montants, en étant actionné par au moins un vérin hydraulique 5, et qui peut par ailleurs osciller autour d'un axe horizontal 6 entre deux positions extrêmes déterminées par deux butées, telle la butée 7 visible sur le dessin. Ce bâti comprend principalement une partie avant 11 et une partie arrière 12 reliées par des longerons 13 constitués par des profilés à section en I ou en U par exemple et l'ensemble des organes portés par ce bâti est entouré par un carter 14. Dans le bâti B est monté, coulissant parallèlement à son axe, un équipage mobile C que l'on ne décrira pas en détail ici et qui comprend principalement une tige tubulaire 21 portant à son extrémité antérieure une tête 22 d'extraction et de support de la tuyère. Cette tête comprend une pince 23 dont les branches peuvent etre écartées ou rapprochées l'une de l'autre grâce à une tige 24 reliée à un dispositif de commande du type à vis et écrou, comportant un volant 25 à commande manuelle. Un tel agencement est décrit notamment dans le brevet français de la Demanderesse Nt 73 22100. Suivant l'invention, cet équipage mobile est complété par une tête d'appui 26 qui, dans l'exemple choisi, est montée à rotule en 27 sur la tige tubulaire 21. La forme de cette tette tient, bien entendu, compte de la position des canalisations d'alimentation en eau de refroidissement de la tuyère, ces canalisations n'ayant pas été représentées sur le dessin. C'est ainsi que dans exemple choisi la tête de frappe a une forme générale en U dont les deux branches sont dans un plan à peu près horizontal et viennent en appui sur la culasse c de la tuyère. L'équipage mobile porte également une butée 28 qui lui est fixée solidement et sur laquelle agit un organe de frappe faisant partie d'un ensemble D que l'on va décrire plus en détail ci-dessous. Cet organe de frappe est constitué par un mouton 31 porté par une traverse 32 et monté coulissant, concentriquement à la tige tubulaire 21, par rapport à cette -tige et au bâti B. Les moyens de guidage par rapport au bâti comprennent principalement deux jeux de tubes concentriques solidaires respectivement l'un (33) du bâti et l'autre (34) de l'organe de frappe, chaque jeu de tubes étant disposé coaxialement à l'intérieur d'un ressort 35, Deux vérins hydrauliques 36 portés par la partie avant du bâti sont prévus pour mettre en compression les ressorts 35. Les tiges mobiles 37 de ces deux vérins sont rendues solidaires par une traverse 38 qui est adaptée pour pouvoir prendre appui sur la traverse 32 solidaire de l'organe de frappe. Cette traverse solidaire des tiges de vérins comporte dans sa partie centrale un passage 39 permettant le libre coulissement de l'équipage mobile. On va maintenant décrire le mécanisme qui permet de maintenir en position comprimée (Fig. 1 et 2) les deux ressorts 35. Ce mécanisme comprend principalement deux leviers, un levier supérieur 40 et un levier inné~ rieur 41, articulés sur la partie carrière du bâti, respectivement autour d'axes 42 et 43. Chacun de ces deux leviers comporte une première branche longitudinale 40a, 41a, qui est articulée sur le bâti et qui est solidaire d'une branche transversale 40b, 41bX délimitant des surfaces de butée 44,45, sur lesquelles vient en appui la traverse 32 portant organe de frappe. Chaque levier tend à être maintenu dans cette position, le levier supérieur sous l'action de son propre poids et le levier inférieur sous l'action d'un contrepoids réglable 46 porté par un levier coudé 47. Ce levier coudé est articulé sur le bâti au voisinage du coude autour d'un axe 48 et porte à son extrémité libre opposée un galet 49 sur lequel repose le levier inférieur. Chacun des deux leviers inférieur et supérieur comporte par ailleurs deux prolongements 40c, 419, disposés au droit de l'axe des vénns 36, délimitant chacun une rampe 50,51. Ces rampes coopèrent avec la traverse 38 solidaire des tiges de vérins, pour provoquer le déverrouillage de l'organe de frappe, ainsi que cela sera expliqué ci-dessous. A sa partie arrière, le bâti comporte des pièces de retenue supérieure 52 et inférieure 53 qui sont destinées à assurer la retenue de l'équipage mobile- afin de limiter 11 effet de recul après une opération de frappe. Le fonctionnement du dispositif que l'on vient de décrire est le suivant : pour effectuer la mise en place d'une tuyère dans sa tympe, on amène le chariot face à la tympe, ce chariot portant à son extrémité frontale la tuyère maintenue par les deux branches écartées de la pince 23. La mise en place étant effectuée en orientant convenablement le bâti mobile et en choisissant sa position en hauteur, on procède au blocage de cette tuyère grâce aux moyens spécifiques qui ont été décrits ci-dessus. A cet effet, on alimente les deux vérins 36 de façon à comprimer les ressorts 35. En fin de compression, les deux leviers de blocage 40, 41, viennent en prise par leurs surfaces 44 et 45, sur la traverse 32 solidaire de l'organe de frappe 31. Les vérins sont alors alimentés pour déplacer leurs tiges mobiles vers la gauche en considérant le dessin.Cette alimentation se poursuivant, lorsque les tiges de vérins parviennent au voisinage de leur position rentrée, la traverse 32 solidaire des tiges d'actionnement vient en contact avec les rampes 50 et 51 portées par les leviers5 ce qui provoque l'écartement de ces leviers et libère par conséquent l'organe de frappe (Fig. 4). Les deux ressorts 35 se détendent alors et l'organe de frappe ou mouton 31 vient heurter la butée 28 portée par le tube 21. Ce choc est transmis à la tuyère par les surfaces d'appui de la tête 26. L'opération est bien str répétée autant de fois que nécessaire. Les moyens de commande et d'actionnement de ce dispositif peuvent comprendre, comme connu en soi, une pompe à commande manuelle alimentant le vérin 5 de réglage de la position en hauteur du bâti oscillant, ainsi qu'une pompe, à moteur pneumatique par exemple, qui sert à alimenter les vérins hydrauliques 36. Ces moyens de commande n'ont pas été représentés en détail et peuvent, bien entendu, faire l'objet de nombreuses variantes. On voit que ce dispositif répond bien au problème posé en ce sens qu'il permet de réaliser le blocage d'une tuyère dans sa tympe en toute sécurité et en évitant la présence de quatre ou cinq personnes autour de la tuyère. REVENDICATIONS I - Dispositif pour le service des tuyères de hauts-fourneaux, du type comprenant un chariot muni d'un équipage mobile de support de la tuyère, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe de frappe (31), associé à des moyens d'actionnement (35, 36) et adapté pour bloquer la tuyère (t) dans la tympe (T). 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'équipage mobile (C) comprend une tête (26) d'appui sur la tuyère et une butée (28) sur laquelle agit l'organe de frappe (31). 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé; en ce que la tête d'appui (26) est reliée à l'équipage mobile par une articulation à rotule (27). 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que la tête d'appui (26) a dans l'ensemble une forme en U dont les deux branches viennent en contact avec la culasse (c) de la tuyère. 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement comprennent au moins un ressort (35) disposé entre une surface d'appui d'un bâti porté par le chariot, et l'organe de frappe, au moins un vérin hydraulique (36) permettant de comprimer ce ressort, et un mécanisme (40, 41) de blocage du ressort en position comprimée ainsi que des moyens de déclenchement de ce mécanisme de blocage, permettant de libérer l'énergie emmagasinée par le/ou chaque ressort. 6 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de frappe est un mouton (31), solidaire d'une traverse (32) guidée par rapport au bâti (B) et sollicité par lefou chaque ressort (35). 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu deux ressorts (35), en parallèle, et la traverse (32) est solidaire de deux tubes (34), guidés par deux tubes (33) solidaires du bâti, chaque jeu de tubes (33, 34) étant disposé concentriquement à l'intérieur de l'un des ressorts (35). 8 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu7il est prévu deux vérins (36), dont les parties mobiles (37) sont reliées par une traverse (38) adaptée pour coopérer avec la traverse (32) solidaire de l'organe de frappe. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le mécanisme de blocage comprend au moins un levier (40,41) comportant une surface de butée (44,45) pour bloquer axialement l'organe de frappe (31,32). 10 - Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le ou chaque levier 0,41) comporte de plus une rampe de came (50, 51), actionnée par une pièce solidaire de la partie mobile (37) d'au moins un vérin hydraulique (36), pour écarter le levier et libérer l'organe de frappe. 11 - Dispositif suivant llune quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il est prévu deux leviers (40,41) supérieur et inférieur articulés sur le bâti et normalement sollicités vers leur position de blocage, le levier supérieur 140) par son propre poids, et le levier inférieur (41) par un contrepoids (46) ou moyen équivalent. 12 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 ê 11, caractérisé en ce que le bâti (B) porte au moins une pièce de retenue (52, 53) adaptée pour limiter le recul de l'équipage mobile, après le choc.