Brevet FR2509451A1 — publié le 19830114

Dispositif d'accouplement d'une tige de perçage du trou de coulée d'un four à cuve à l'outil de travail d'une machine de perçage La présente invention concerne un dispositif d'accouplement d'une tige de perçage du trou de coulee d'un four à cuve à l'outil de travail d'une machine de perçage pour la mise en oeuvre d'un procédé selon lequel la fermeture et l'ouverture du trou de coulée comportent respectivement une opération de mise en place et une opération d'extraction de la tige de perçage qui est abandonnée dans la masse du trou de coulée entre deux coulées successives. Ce procédé, relativement récent pour ouvrir le trou de coulée moyennant une tige de perçage qui est abandonnée dans le trou de coulée entre deux coulées successives, suscite un intérêt croissant aux dépens des procédés classiques consistant à forer des trous de coulée au moyen d'une mèche de forage. Pour plus détails concernant ce procédé et ses avantages, ainsi que pour les Equipements nécessaires, on pourra se référer au brevet luxembourgeois No 82 943. Pour extraire la tige de perçage du trou de coulée, il est nécessaire d'amener la perceuse en position opérative et d'accoupler l'outil de travail coulissant le long de l'affût de la perceuse avec l'extrémité sortante de la tige de perçage. Une fois cet accouplement réalisé, l'extraction peut être effectuée en faisant reculer l'outil de travail et en actionnant l'outil de percussion pour libérer la tige de la masse durcie du trou de coulée. I1 existe différents systèmes pour réaliser l'accouplement entre la tige,de perçage et l'outil de travail. Toutefois, la plupart de ces systèmes impliquent une intervention manuelle de l'opérateur. Or, une telle intervention manuelle ne peut se faire ou'aux dépens de la sécurité du personnel, étant donné qu'elle constitue un risque d'accidents compte tenu de l'endroit où elle se déroule. Le but de la présente invention est l'élimination de cet inconvénient en prévoyant un dispositif d'accouplement automatique ne nécessitant pas d'intervention manuelle et par conséquent, écartant tout risque d'accidents. Pour atteindre cet objectif, la présente invention propose un dispositif d'accouplement du genre défini.dans le préambule et caractérisé par un manchon d'accouplementconçupour être fixé sur l'outil de travail, ce manchon comprenant un alésage destiné à recevoir, par pénétration et rotation, l'extrémité de la tigè de perçage, et pourvu, à cet effet, d'au moins une rainure hélicoidale, tandis que l'une des ex trémités de la tige de perçage comporte un filet hélicoïdal correspondant à ladite rainure. Pour permettre un accouplement et un désaccouplement facile, sans risque de blocage, la pente de la rainure et celle du filet sont avantageusement sup & ieures a 300, de préférence, comprises entre 400 et600. L'extrémité de la tige de perçage a, de préférence, une forme convergente, alors que le bord de l'alésage est, de préférence, divergent, ceci pour permettre une rectification plus facile d'un désalignement éventuel entre la tige de perçage et l'axe du manchon d'accouplement. D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux figures annexées dans lesquelles La figure 1 montre schématiquement une vue latérale d'une machine de perçage en position pour enfoncer la tige de perçage a travers la masse du trou de coulée; La figure 2 montre une vue analogue au moment précédant l'accouplement avec la tige de perçage en vue de son extraction du trou de coulée; La figure 3 montre les deux extrémités de la tige de perçage; La figure 4 montre un manchon d'accouplement tel que proposé par la présente invention et La figure 5 montre l'accouplement entre les pièces présentées par les figures 3 et 4. Sur les figures 1 et 2, la référence 10 désigne la base de la paroi d'un haut fourneau. La référence 12 représente le trou de coulée obstrué par une masse de bouchage 14, telle que de l'argile durci, à travers laquelle est introduite, avant le durcissement complet, une tige de perçage 16. Après que cette tige de perçage 16 ait été introduite à travers la masse 14, elle est abandonnée dans cette position, illustrée sur la figure 2, jusqu'à la prochaine opération d'ouverture du trou de coulée, opération qui consiste à retirer cette tige de perçage 16 pour libérer l'ouverture du trou de coulée 12. Pour l'extraction et la mise en place de la tige de perçage 16, on se sert d'un outil de travail équipé d'un organe de percussion pouvant frapper dans les deux sens. Sur les figures, on a représenté par la référence 18 l'affût d'une machine de perçage du trou de coulée avec un outil de travail 22 coulissant le long de cet affût 18 et équipé d'un tel organe de percussion. La référence 20 désigne un manchon d'accouplement permettant à l'outil de travail 22 de saisir la tige de per çage 16 (figure 1) et de l'en libérer (figure 2), ceci automatiquement, sans intervention manuelle. Les figures 3 à 5 montrent les détails de ce mécanisme d'accouplement. La conception de ce mécanisme d'accouplement repose sur le fait que la machine de perçage ainsi que son outil de travail sont du type classique, c'est-à-dire qu'ils peuvent également, en cas de besoin, effectuer un forage conventionnel avec une mèche de forage. On se servira de cette possibilité de rotation pour assurer l'accouplement par rotation et par pénétration. Comme le montre la figure 3, la tige de perçage 16 est pourvue d'une tête pointue 24 qui facilite la pénétration à travers la masse de bouchage du trou de coulée. L'extrémité opposée comporte un bord 28 légèrement convergent pour faciliter la pénétration dans le manchon 20 de la figure 4 et pour rectifier un désalignement éventuel entre l'axe de ce manchon 20 et la tige 16. Cette tige 16 comporte, conformément à l'invention, sur son extrémité cylindrique, un filet hélicoïdal 26. Le pas de ce filet 26 est à gauche pour profiter du fait que les foreuses classiques sont toutes conçues pour tourner à gauche en forant. Les deux extrémités du filet, notamment celle destinée à pénétrer dans le manchon d' accouplement 20 sont, de préférence, arrondies pour faciliter cette pénétration. Le manchon d'accouplement 20 comporte un alésage 29 qui est pourvu dans sa partie cylindrique d'une rainure hélicoldale 34 correspondant au filet 26 et destinée à coopérer avec celui-ci. Le bord 30 de cet alésage est légèrement divergent pour compenser un désalignement éventuel entre la tige de perçage 16 et l'axe du manchon. Ce manchon 20 est, en outre, pourvu de moyens pour assurer sa fixation sur l'organe de percussion de l'outil de travail 22. Dans l'exemple illustré, ces moyens comportent un alésage 32 par lequel le manchon 20 est engagé sur une tige de percussion et sur laquelle il sera fixé de ma nière connue en soi, par exemple, par clavetage. La figure 5 montre l'extrémité de la tige de per çage 16 engagée dans le manchon d'accouplement 2p. Cet engagement est réalisé après une rotation de la tige 16 ou du manchon 20 qui, dans l'exemple représenté, comporte un seul tour. Au lieu de prévoir une seule rainure hélicoidale 34, il est possible d'en prévoir deux, à condition que le filet 26 soit également à double pas. Il est essentiel que les pentes de la rainure 34 et du filet 26 soient raides, avantageusement supérieures à 300 et, de préférence, entre 400 et 600 pour éviter un autoblocage du manchon lors de son extraction de la tige 16 après la mise en place de celle-ci. I1 est en principe suffisant que la rainure 34 et o le filet 26 ne fassent qu'un seul tour complet de 360 . Lors- que la rainure 34 est double et que le filet 26 est à double pas, il est même suffisant de ne prévoir qu'un demi-tour. Toutefois, ceci n'est pas une condition, et la longueur du filet 26 et de la rainure 34 peut être supérieure si les besoins l'exigent. En vue de la mise en place de la tige de perçage 16 selon la figure 1, cette tige 16 est introduite dans le manchon 20 conformément à la figure 5. Dans cette position, le bout de la tige 16 prend appui sur le fond de l'alésage 29 et la tige 16 peut être introduite en faisant avancer l'outil de travail 22 le long de l'affût 18. Lorsque la tige 16 est en place, le manchon 20 est dégagé de la tige 16 par l'action simultanée de l'outil de travail 22 et une rotation à droite de son organe de percussion. Cette rota tion du manchon 20 pourra être provoquée automatiquement par l'action du filet 26 lors du recul du manchon 20. La rotation peut également être provoquée, soit en faisant tourner l'organe de percussion à droite pour les machines conçues pour pouvoir tourner dans les deux sens, soit en prévoyant les moyens necessaires pour pouvoir faire tourner cet organe dans les deux sens pour les machines qui ne sont pas équipées de tels moyens. La phase d'extraction de la tige de perçage 16 comporte les mêmes opérations que celles décrites ci-dessus, mais dans l'ordre inverse. REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'accouplement d'une tige de per çage du trou de coulée d'un four à cuve à l'outil de travail d'une machine de perçage pour la mise en oeuvre d'un procédé selon lequel la fermeture et l'ouverture du trou de coulée comportent respectivement une opération de mise en place et une opération d'extraction de la tige de perçage qui est abandonnée dans la masse du trou de coulée entre deux coulées successives, caractérisé par un manchon d'accouplement (20) conçu pour être fixé sur l'outil de travail, ce manchon (20) comportant un alésage (29) destiné à recevoir, par pénétration et rotation, l'extrémité de la tige de per çage (16), et pourvu à cet effet, d'au moins une rainure hélicoïdale (34), tandis que l'une des extrémités de la tige de perçage (16) comporte un filet hélicoldal (26) correspondant à ladite rainure (34). 2. - Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que la pente de la rainure (34) et celle du filet (26) de la tige de perçage (16) sont supérieures à 300. 3. - Dispositif selon la revendication 2, carac terse en ce que la pente de la rainure (34) et celle du filet (26) de la tige de perçage (16) sont comprises entre 400 et 600. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la rainure (34) et le filet (26) sont à double pas et s'étendent sur un demi-tour. 5. - Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que l'extrémité de la tige (16) devant pénétrer dans le manchon (20) a une forme convergente. 6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 5, caractérisé en ce que le bord (30) de l'alé- sage (29) a une forme divergente. 7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les extrémités du filet hélicoïdal (26) sont arrondies. 8. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon d'accouplement (20) est solidaire de l'organe de percussion de l'outil de travail de la machine de perçage.