Brevet FR2629744A1 — publié le 19891013

- 1 - MACHINE DE PERCAGE DE TROUS DE COULEE D'UN FOUR A CUVE La présente invention concerne une machine de perçage de trous de coulée d'un four à cuve conçue aussi bien pour le forage classique à l'aide d'une mèche, que pour la mise en oeuvre d'un procédé selon lequel la ferme- ture et l'ouverture du trou de coulée comportent respectivement une opération de mise en place et une opération d'extraction d'une tige de perçage qui est abandonnée dans la masse du trou de coulée entre deux coulées successives et qui comporte un affût monté à l'extrémité libre d'un bras porteur pivotant, un chariot coulissant le long dudit affût et portant un outil de travail, un dispositif d'accouplement de la tige de perçage à l'outil de travail, ainsi qu'une tête conique de guidage et de support de la tige de perçage. Une machine de ce genre est, par exemple, décrite dans le document FR-A2494414. Pour faciliter l'engagement de la machine sur la tige de perçage en vue de son extraction, on a prévu à l'extrémité avant de l'affût une tête de support et de guidage qui diverge de manière tronconique en direction du four. Cette mesure ne s'est toutefois pas avérée comme suffisamment efficace, lorsque, a l'approche de la tige de perçage, l'axe de l'outil de travail ne se trouve pas encore tout à fait dans la prolongation de la tige de perçage. Dans la plupart des cas, cette tête de guidage constitue même un obstacle pour un positionnement correct de la machine en vue d'un accouplement avec la tige de perçage. Un autre inconvénient de cette machine est qu'au moment de l'extraction de la tige et avant le recul de la machine, la tête de guidage et de support tronconique est exposée aux jets et éclaboussures de métal liquide, ce qui provoque une dét6rioration rapide de cette tête. Le but de la présente invention est de prévoir une nouvelle machine de perçage de ce type, qui comporte -2-- également une tête de guidage et de support tronconique, mais qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus. Pour atteindre cet objectif, un mode de réalisation préféré de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que ladite tête de guidage et de support est montée de façon coulissante sur l'affût et comporte au moins un crochet pourvu de deux fontes d'accrochage opposées, permettant aux crochets d'occuper deux positions d'accrochage dans la première desquelles la tête est rendue solidaire d'un cadre coulissant déplaçable par ledit chariot et dans la seconde desquelles la tête est rendue solidaire de l'extrémité avant de l'affût. Grâce à la possibilité de glissement de la tête de guidage et de support, celle-ci peut être reculée de sorte qu'elle ne gène pas lors de la mise en place de la machine pour l'extraction de la tige de perçage. Une fois que la machine est en place, cette tête peut être avancée et grâce à son tablier de guidage tronconique, elle remplit pleinement son rôle pour l'engagement facile sur l'extrémité libre de la tige de perçage qui se trouve dans le four et pour l'accouplement de celle-ci à l'outil de travail. En outre, grâce à la présence des crochets, le déplacement de la tête de guidage et de support s'effectue automatiquement par le déplacement du chariot de l'outil de travail. Lors de l'extraction de la tige de perçage, la tête de guidage et de support reste accrochée au cadre coulissant et au chariot et, par le mouvement de recul de celui-ci, est éloigné automatiquement de la zone dangereuse des éclaboussures et du jet de métal en fusion. La tête de guidage et de support comporte de préférence deux crochets disposes symétriquement de part et d'autre de l'axe de l'affût sur un arbre transversal commun. -3- Ledit cadre coulissant comprend, de préférence, une barre transversale dans laquelle pénètre une des fentes des crochets, des patins de support montés de façon coulissante sur l'affût, ainsi que des butées à l'avant et à l'arrière pour être entraînées avec le chariot sur lequel est monté l'outil de travail. Chaque crochet comporte, de préférence, une rampe avec laquelle coopère ladite barre transversale du cadre coulissant pour soulever les crochets et les accrocher automatiquement à ladite barre lors de l'avance du chariot et du cadre et lorsque les crochets occupent la deuxième position. Au moins l'un des crochets est pourvu de poignets pour le pivotement manuel des crochets de la première position vers la seconde et vice-versa. 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 dessins annexes dans lesquels: La figure 1 représente une vue schématique latérale d'une machine selon-la présente invention; La figure 2 montre une vue latérale agrandie d'une partie de l'affût avec la tête de guidage et de support; La figure 3 représente une vue en plan de ce qui est visible sur la figure 2; La figure 4 est une vue lat6rale de la tête de guidage en position d'accrochage au cadre coulissant; La figure 5 est une vue en plan de ce qui est repr6senté sur la figure 4; La figure 6 est une vue axiale dans le sens de la flèche A sur la figure 4; Les figures 7 et 8 sont des figures analogues à celles des figures 4 et 5, la tête de support étant accroch6e à l'affût; La figure 9 est une vue latérale de la machine en position de travail pour l'extraction d'une tige de - 4 - perçage; La figure 10 est une vue analogue à celle de la figure 9 après l'accouplement de l'outil de travail à la machine de perçage; et La figure 11 est une vue analogue aux figures 9 et après l'extraction de la tige de perçage. La figure 1 montre un affût 20 monté par l'intermédiaire d'un support 22 sur le bras porteur 24 d'une machine de perçage d'un trou de coulée. Un outil de travail 26 est monté sur un chariot 28 qui peut coulisser le long de l'affût sous l'action de moyens d'entraînement non représentés pouvant, par exemple, être constitués par une chaîne sans fin. A l'avant de l'outil de travail 26 se trouve un dispositif 30 d'accouplement de l'outil de travail 26 à une tige de perçage 32. Cette tige de perçage 32 est supportée et guidée à l'avant de l'affût 20 au moyen d'une tête conique de guidage et de support analogue à celle décrite dans le brevet français No 2494414, mais, pouvant, contrairement au cas de la machine connue, coulisser le long de l'affût 20 comme il sera décrit plus en détail par la suite. La référence 36 désigne un cadre qui est accroché en dessous de l'affût 20 de manière à pouvoir coulisser le long de celui-ci. Ce cadre comporte une butée arrière 38 et une butée avant par lesquelles le cadre 36 est entraîné par le chariot 28 lorsque celui-ci, lors de son mouvement coulissant, vient au contact de l'une des butées 38 ou 40. La référence 42 désigne un crochet qui permet soit d'accrocher la tête 34 a l'affût 20, soit de l'accrocher au cadre 36 pour faire glisser la tête le long de l'affût 20 ensemble avec le chariot 28. Lorsque le chariot 28 et l'outil de travail 26 sont avancés, c'est-à-dire déplacés vers la droite sur la figure 1, le chariot 28 vient, à partir d'une certaine position, au contact de la butée 40 et, a partir de ce moment, le chariot 28 repousse le cadre 36 devant lui. La butée 40 peut être constituée par une -5 barre transversale 44 qui relie deux barres longitudinales extérieures et qui est accroché par des patins coulissants sur l'affût 20 (voir figures 2 et 3). La tête de guidage et de support 34 est également montée à l'aide d'un patin coulissant 46 sur l'affût 20. L'ensemble formé par la tête 34 et le patin 46 comporte en outre, au moins un, mais de préférence deux crochets 42, 42', montés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal O sur un arbre commun 48, qui peut pivoter avec les crochets 42, 42' autour de son axe longitudinal. Ce pivotement est effectué manuellement et les crochets 42, 42' sont pourvus, à cet effet, de poignées 50. Chacun des crochets 42, 42' comporte deux fentes opposées 52, 54 comme représentées sur la figure 2. Les crochets 42, 42' comportent également une partie arondie conçue sous forme de rampe 56. Lors de l'avance du cadre coulissant 36 sous l'action du chariot 28, la barre transversale 44 du cadre 36 vient au contact des rampes 56 de chacun des crochets 42, 42' pour soulever ceux-ci jusqu'à ce que les crochets 42, 42' retombent avec la fente 54 dans la barre trans- versale 44 réalisant ainsi un accrochage automatique de la tête 34 au cadre coulissant 36 comme représenté sur les figures 4 et 5. Le décrochage de la tête 34 du cadre 36 est réalisé simplement en soulevant les crochets 42, 42' suffisamment pour libérer la barre 44 de la fente 54, le crochet pouvant, après le recul du cadre 36, rester dans la position selon la figure 2. Les crochets 42, 42' peuvent également être pivotés jusque dans la position repr6sentée sur les figures 7 et 8 jusqu'à l'engagement de la fente 52 de l'un des crochets 42 ou 42' dans un doigt 58 fixé sur l'affût 20. Il est également possible de prévoir un deuxième doigt sur l'affût 20 en face du doigt 58 représenté sur la figure 8 pour coopérer avec la fente 52 de l'autre crochet. Dans la position selon les figures 7 et 8 la tête 34 6- est donc solidaire de l'affût 20 et ne peut en être décrochée que manuellement.. Il est à noter que les deux crochets 42, 42' peuvent être actionnés manuellement par l'une des poignées 50 étant donné que l'arbre 48 rend les deux crochets 42, 42' solidaires l'un de l'autre. La figure 6 montre la tête tronconique de guidage et de support 34 de face. Comme on peut le voir, cette tête 34 est en fait conçue sous forme de crochet avec un logement central 60 pour la tige de perçage, ce logement s'ouvrant latéralement par une tablette de support 62 pour faciliter l'engagement latéral de la tige de perçage dans le logement 60. Cette figure montre également la façon dont est supportée la tête 34 par le patin coulissant 46 au profil de l'affût 20. On va maintenant expliquer plus en détail le fonctionnement de la machine enréférence aux figures 9 à 11. Sur la figure 9, la machine se trouve en position pour extraire une tige de perçage 32 de la paroi d'un four à cuve et ouvrir ainsi le trou de coulée. La tête de guidage et de support 34 se trouve dans une position reculée accrochée par le crochet 42 au cadre coulissant 36 qui, lors de l'opération précédente, c'est-à-dire la mise en place de la tige de perçage 32, a été reculé par l'action du chariot 28 sur la butée 38. On voit que dans cette position, la tête 34 ne risque pas de heurter l'extrémité de la tige 32 lors de la mise en place de l'affût 20. Il en serait autrement si la tête 34 se trouvait toujours a l'extrémité avant de l'affût 20. Pour extraire la tige de perçage 32, le chariot 28 est déplacé vers l'avant. Pendant une première phase, le cadre coulissant 36 reste en place et ce n'est qu'à partir du moment o le chariot 28 vient en engagement sur la butée 40 du cadre 36 que celui-ci est poussé par le chariot 28 jusque dans la position illustrée sur la figure 10. Les petits défauts d'alignement entre l'axe de la tige de perçage 32 et celui du dispositif 7- d'accouplement 30 sont corrigés lors de la pénétration de la partie conique de la tête 34 sur la tige 32, ce qui permet de réaliser un centrage optimal suivi de l'accouplement de la tige 32 au dispositif 30. Dès lors l'extraction de la tige 32 peut être effectuée en faisant reculer le chariot 28 qui entraînera dans son mouvement le cadre coulissant 36 avec le crochet 42 et la tête 34 comme représenté sur la figure 11. Pour la mise en place d'une nouvelle tige 32, il est préférable de décrocher la tête 34 du cadre 36 et de la pousser manuellement vers l'extrémité avant de l'affût 20 pour qu'elle puisse mieux soutenir l'extrémité avant de la tige de perçage 32. Les crochets 42, 42' ne sont toutefois pas changes de position, ce qui leur permettra d'être accrochés automatiquement au cadre 36 lors de l'avancement du chariot 28 pour enfoncer la tige 32, comme expliqué en référence à la figure 4. Cet accrochage automatique de la tête 34 au cadre 38 assure la remise en place de la tête 34 dans la position de la figure 9 lorsque le chariot 28 retourne dans sa position de recul après avoir enfoncé la tige 32. Il est nécessaire d'effectuer également de temps en temps un forage classique à l'aide d'une mèche avec une couronne de forage. Lors d'un tel forage, il est préférable que la tête 34 se trouve dans la position avant pour assurer un bon support de la mèche 32. A cet effet, la tête est décrochée du cadre coulissant 36 et rendue solidaire de l'extrémité avant de l'affût 20 en retournant manuellement les crochets 42, 42' dans la position selon la figure 7. - 8 - REVENDICATIONS 1. Machine de perçage de trous de coulée d'un four à cuve conçue aussi bien pour le forage classique à l'aide d'une mèche, que 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 d'une tige de perçage, qui est abandonnée dans la masse du trou de coulée entre deux coulées successives et qui comporte un affût(20) monté à l'extrémité libre d'un bras porteur pivotant (24), un chariot (28) coulissant le long dudit affût (20) et portant un outil de travail (26), un dispositif (30) d'accouplement de la tige de perçage (32) à l'outil de -travail (26), ainsi qu'une tête conique (34) de guidage et de support de la tige de perçage (32), caractérisée en ce que ladite t&te (34) est mont6e de façon coulissante sur l'affût (20) et comporte au moins un crochet (42) pourvu de deux fentes d'accrochage opposées (52, 54) permettant au crochet (42) d'occuper deux positions d'accrochage, dans la première desquelles la tête (34) est rendue solidaire d'un cadre coulissant (36) d6plaçable par ledit chariot (28) et dans la seconde desquelles la tête (34) est rendue solidaire de l'extremité avant de l'affût (20). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisé par deux crochets identiques et symétriques (42, 42') montés sur un arbre transversal commun (48). 3. Machine selon les revendications 1 ou 2, caractéris6e en ce que ledit cadre coulissant (36) comprend une barre transversale (44) dans laquelle pénètre l'une des fentes (54) des crochets (42, 42'), des patins de support montés de façon coulissante sur l'affût (20), ainsi que des butées (38, 40) à l'avant et a l'arrière pour être entraînées avec le chariot (28). 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque crochet (42, 42') -9- comporte une rampe (56) avec laquelle coopère ladite barre transversale (44) pour soulever les crochets (42, 42') et les accrocher automatiquement à ladite barre (44) lors de l'avance du chariot (28) et du cadre (36) et lorsque les crochets occupent la deuxième position. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1-4, caractérisée en ce qu'au moins l'un des crochets (42, 42) est pourvu d'une poignée (50) pour le pivotement manuel des crochets (42, 42') de la première position vers la seconde et vice-versa.