Brevet FR2494720A1 — publié le 19820528

La présente invention concerne un convertisseur à corps interchangeable comportant sur l'un et l'autre de ses côtés des tourillons co-axiaux et auquel est associé un mécanisme qui le fait basculer autour de l'axe de deux paliers dans lesquels ces tourillons sont montés, tandis qu'il est prévu un dispositif d'accouplement à double articulation entre l'un des deux tourillons et une roue d'engrenage du mécanisme précité, disposée coaxialement à ceux-ci. Dans de tels convertisseurs le creuset est piriforme et est donc plus ou moins semblable à la cornue Bessemer. On peut notamment trouver la description de tels convertisseurs dans le brevet français 1 261 129. Les convertisseurs servent à la fabrication de l'acier. Le revêtement en briques réfractaires de leur corps doit être refait de temps à autre. Pour éviter les temps d'arrêt correspondant à ce travail de réfection, il est connu d'enlever de son emplacement de travail, ou poste de soufflage, le creuset ou corps du convertisseur avec ses tourillons porteurs, éventuellement même avec les paliers qui supportent ceux-ci, pour le transférer vers un atelier approprié ou poste de regarnissage, et de remplacer l'ensemble défaillant par un autre pendant le temps nécessaire à sa remise en état. A cet effet l'on doit désaccoupler le raccord d'entraînement entre le tourillon porteur intéressé et le mécanisme de basculement du creuset. Dans les convertisseurs connus cela se fait par démontage dans le sens radial à l'aide d'une grue d'un tronçon de liaison entre le tourillon et le mécanisme. Cela est exposé en page 4 dans un article concernant une conférence donnée par Toshimasa Takahashi en 1977 à la 'Convention Annuelle de l'exposition du fer et de l'acier" de l'Association of Iron and Steel Engineers à Cleveland, Ohio, Etats-Unis. L'invention vise à résoudre le problème de séparer le corps du convertisseur de son mécanisme d'entraînement, puis de le relier à nouveau à celui-ci, le tout rapidement et avec un minimum de personnel et de moyens auxiliaires. A cet effet, conformément à l'invention l'accouplement à double articulation est du type à dentures comprenant deux couronnes dentées situées à un certain écartement axial l'une de l'autre et une pièce de liaison venant en prise avec ces couronnes, les dents en engrènement des couronnes et de la pièce de liaison constituant des joints articulés, tandis que pour débrayer ou ouvrir cet accouplement, ou inversement le réembrayer, il est prévu une partie de couplage dont les dents sont susceptibles d'être engagées ou respectivement dégagées axialement par rapport à celles d'une autre partie de l'accouplement. Ainsi, conformément à l'invention lorsqu'il y a lieu d'enlever un corps de convertisseur, on débraye ou ouvre la liaison par dentures puis, lorsqu'on a mis en place un nouveau corps, on la ré-embraye. Pour assurer le déplacement de la partie de couplage mobile axialement n'est pas besoin d'une grue, car il suffit d'appliquer la force nécessaire au déplacement axial de la partie précitée, cependant que le poids de celle- ci peut être encaissé directement par le mécanisme de basculement ou par le socle de celui-ci. En outre pour assurer cette manoeuvre de la partie de couplage, il n'est besoin que d'un seul opérateur qui, ou bien la déplace à la main, ou bien met en oeuvre à cet effet un mécanisme ou dispositif supplémentaire. L'embrayage et le débrayage de la partie de couplage précité, soit donc la liaison et la séparation entre le mécanisme de basculement et le corps ou creuset, n'exigent que très peu de temps du fait qu'on n'a pas à démonter des pièces d'assemblage compliquées, par exemple à retirer des vis à partir de brides de liaison. La réalisation de l'accouplement sous forme articulée est nécessaire pour que le décalage angulaire entre l'axe des tourillons du corps et celui du mécanisme de basculement de ce dernier ne puisse entrainer des dommages matériels. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Fig. 1 est une vue schematique d'un convertisseur suivant l'invention. Fig. 2 est une coupe axiale d'une partie du mécanisme de basculement et de l'un des tourillons du corps d'un tel convertisseur, l'accouplement à dentures se trouvant à la position embrayée. Fig. 3 est une vue semblable à celle de fig. 2, mais l'accou- plement étant supposé débrayé. Fig. 1 montre un convertisseur basculant pour la fabrication de l'acier comportant un creuset ou corps 1 qui, en raison de son poids important, est entouré par une bague de suspension ou anneau de support 2 auquel sont fixés deux tourillons 3 montés à rotation dans des paliers 4. Les paliers 4 sont eux-mêmes fixés de façon amovible sur des supports et peuvent être soulevés de ces derniers en même temps que le corps 1. Les supports 5 sont montés à demeure sur des socles 6 et 7. L'un des tourillons 3 est relié par un accouplement à dentures 8 à double articu- lation avec un mécanisme 9 monté sur le socle 7 et propre à assurer le basculement du corps 1. Fig. 2 montre l'accouplement 8 à l'état embrayé. Une pièce de liaison 11 de celui-ci est alors engagée par l'intermédiaire d'une denture extérieure 12, dans une couronne 13 à denture intérieure solidaire de l'un des deux tourillons 3. Cette couronne 13 est établie dans un manchon 14 monté sur le bout d'arbre 3. Elle comporte des dents à profil en arc de cercle dans le sens longitudinal et qui, avec les dents extérieures 12 de la pièce 11, prévues à un profil correspondant, constituent une sorte de joint articulé. A l'autre extrémité de cette pièce 11 il est également prévu une denture extérieure 15 qui se trouve en prise avec la couronne dentée intérieure 16 d'une roue d'engrenage 17 disposée co-axialement au tourillon 3 et qui fait partie du mécanisme 9 destiné à assurer le basculement du corps 1 du convertisseur. Ce mécanisme 9 peut être entraîné par un moteur 18 à travers une démultiplication correspondante. La roue 17, qui n'est pas seulement disposée de façon co-axiale au tourillon 3, mais qui l'est également par rapport à l'axe de basculement du creuset, comporte un alésage central 21 qui la traverse de part en part. Dans cet alésage s'étend une broche 22 dont une extrémité 23 est liée à la pièce 11 précitée, tandis que l'autre 24 comporte un filetage extérieur qui se visse axialement dans le filetage intérieur 25 de la roue 26 d'un dispositif d'actionnement 27. La roue 26 est disposée co- axialement à la roue 17 précitée du mécanisme 9 et elle est montée dans un bottier 28 fixé à demeure par rapport au socle 7 de ce mécanisme. L'entraînement de la roue 26, prévue à denture hélocoldale, est assuré par une vis sans fin 29. La pièce de liaison 11 est rigidement fixée à la broche 22 dans le sens axial, mais peut tourner par rapport à cette dernière. La broche 22 peut se déplacer grâce à un guidage axial relativement au bottier 28, mais sans pourvoir tourner sur elle-même, Lorsqu'il y a lieu de refaire le revêtement réfractaire du corps 1 et qu'à cet effet celui-ci doit être transféré en un autre lieu avec son anneau porteur 2, les tourillons 3 et les paliers 4 de ces derniers, il faut alors débrayer, c'est-à-dire ouvrir l'accouplement 8. Cela s'effectue par le moyen de la vis sans fin 29, du filetage 25 disposé à l'intérieur de la roue hélicoïdale 26 et de la broche 22 qui fait reculer la pièce 11 dans l'alésage axial 21 de la roue d'engrenage 17. La denture extérieure 12 de la pièce 11 se dégage ainsi de la couronne dentée 13 du manchon 14 solidaire du tourillon 3. Au contraire l'extrémité opposée de cette pièce 11 reste en prise par sa denture extérieure 15 avec la couronne dentée 16 de la roue 17; elle se déplace simplement dans celle-ci. La denture extérieure 15 et la couronne 16 comportent l'une et l'autre des dents à profil longitudinal en arc-decercle et leur ensemble constitue également ainsi un véritable joint articulé. Afin qu'à l'état débrayé, représenté en fig. 3, la pièce 11 ne puisse par retomber, on a prévu à peu près dans son milieu un dispositif de support 31 monté à poste fixe sur le socle 7 du méca- nisme 9. Une fois l'accouplement débrayé, le corps 1 du convertisseur peut être soulevé avec les paliers 4 à partir de la face supérieure 32 des supports 5. Lorsqu'ensuite on a monté sur ces supports un autre corps 1 avec ses paliers 4, on réalise un nouvel embrayage de l'accouplement denté en faisant tourner la vis sans fin 29 en sens inverse, ce qui entraîne le retour de la broche 22 et de la pièce 11 en direction du tourillon 3. Pour que les dents de la couronne intérieure 13 du nouveau corps 1 se trouvent en correspondance avec celles de la denture extérieure 12 de la pièce de liaison 11, il suffit d'entraîner lentement la roue 17 par le mécanisme 9 à partir du moteur 18 jusqu'à réaliser la position relativement désirée. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Convertisseur à creuset basculant pour la production de l'acier, du genre comprenant un corps (1) interchangeable qui comporte deux tourillons (3) diamétralement opposés l'un à l'autre, un mécanisme (9) propre à assurer le basculement du corps autour de l'axe commun des deux paliers (4) dans lesquels sont montés les tourillons (3), ainsi qu'un accouplement (8) à double articulation disposé entre l'un des deux tourillons (3) et une roue d'engrenage (17) du mécanisme (9), disposée co-axialement à l'axe de basculement, caractérisé en ce que l'accou- plement (8) est du type à dentures comprenant deux couronnes dentées (13, 16) situées à un certain écartement axial l'une de l'autre et une pièce de liaison (11) venant en prise avec ces couronnes, les dents en engrènement (12, 13 et 15, 16) des couronnes (13, 16) et de la pièce de liaison (11) constituant des joints articulés, et en ce que pour débrayer ou ouvrir cet accouplement ou inversement le ré-embrayer il est prévu une partie de couplage (11) dont les dents (12) sont susceptibles d'être engagées ou respectivement dégagées axialement par rapport à celles (13) d'une autre partie (3, 14) de l'accouplement. 2. Convertisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de couplage mobile axialement (11) peut être actionnée à travers un alésage traversant (21) prévu dans la roue d'engrenage (17) du mécanisme (9). 3. Convertisseur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que sur le c8té de la roue d'engrenage précitée (17) opposé au corps (1) du convertisseur est agencé un dispositif d'actionnement (27) propre à agir sur la partie de couplage mobile axialement (11). 4. Convertisseur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement comprend une broche filetée axiale (22) reliée à la partie de couplage mobile axialement (11). 5. Convertisseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le filetage de la broche (22) est reçu dans un alésage intérieur fileté (25) d'une roue de commande (26) disposée co-axialement à la roue d'engrenage (17) du mécanisme de basculement (9). 6. Convertisseur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la denture de la roue de commande (26) est en prise avec une vis sans fin (29) disposée à angle droit par rapport à elle. 7. Convertisseur suivant l'une quelconque des revendications i à 6, caractérisé en ce que la pièce de liaison (11) constitue par elle-même la partie de couplage mobile axialement et en ce qu'elle peut être dégagée en direction axiale d'au moins l'une des deux couronnes dentées (13, 16) ou respectivement engagée dans celle-ci. 8. Convertisseur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'une (13) des couronnes dentées est prévue solidaire de l'un des deux tourillons (3), tandis que l'autre (16) est constituée par une denture intérieure, établie dans la roue dentée (17) du mécanisme de basculement. 9. Convertisseur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la couronne à denture intérieure (16) de la roue d'engrenage (17) du mécanisme de basculement (9) comporte une longueur axiale telle que la denture ext6rieure (15) de la pièce de liaison (11) reste en prise avec ladite couronne (16) sur toute la course d'enbrayage et de débrayage de l'accouplement en étant guidée par elle. 10. Convertisseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'appui (31) propre à supporter la pièce de liaison (11) entre les deux couronnes dentées (13, 16), au moins lorsque l'accouplement est débrayé.