Brevet FR2667126A1 — publié le 19920327

La présente invention a pour objet un dispositif de raccordement à positionnement automatique de raccords de fluide ou d'électricité. La présente invention à plus particulièrement pour objet un dispositif de raccordement à positionnement automatique d'un tuyau de bullage sur les poches d'acier liquide. On connait des dispositifs de liaison automatique de raccords de fluide ou d'éléctricité qui comportent un demi-raccord fixe et un demi-raccord mobile entre une première position écartée du demi-raccord fixe et une seconde position connectée avec ledit demi-raccord fixe. Le demi-raccord mobile est relié à un mécanisme permettant de le déplacer dans l'axe du demiraccord fixe afin d'assurer la liaison de fluide ou d'éléctricité. Mais ces dispositifs connus nécessitent un positionnement axial précis des demi-raccords entre eux avant de déplacer le demi-raccord mobile. Cet inconvénient est particulièrement gênant dans le cas du raccordement d'un tuyau de bullage sur une poche d'acier, car, compte tenu de la masse et des dimensions importantes de ladite poche, il est pratiquement impossible de placer le demi-raccord fixe solidaire de la poche dans l'axe du demi-raccord mobile, si bien que le plus souvent, le raccordement est effectué manuellement. La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient en proposant un dispositif de raccordement à positionnement automatique permettant une recherche de la position, puis une mise dans l'axe avant d'emboîter les raccords. La présente invention a donc pour objet un dispositif de raccordement à positionnement automatique comportant un demi-raccord fixe et un demi-raccord mobile entre une première position ecartée du demi-raccord fixe et une seconde position connectée avec ledit demi-raccord fixe, ledit demi-raccord mobile étant relié à un mécanisme de déplacement, caractérisé en ce qu'il comporte un orifice de centrage disposé en avant et dans l'axe du demi-raccord fixe et des moyens de centrage dudit demi-raccord mobile dans l'axe dudit demi-raccord fixe, destinés à coopérer avec l'orifice de centrage et reliés audit mécanisme de déplacement par des organes de guidage souples. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les moyens de centrage sont formés par un embout comportant une jupe périphérique de forme sensiblement complémentaire audit orifice de centrage et un tube axial de guidage du demi-raccord mobile, - la jupe périphérique est de forme conique, - le mécanisme de déplacement comporte un élément mobile relié à l'embout par lesdits organes de guidage souples et un élément fixe dont l'extrémité libre est montée articulée sur un support, - le mécanisme de déplacement est constitué par un vérin, - les moyens de guidage souples comprennent au moins deux tiges munies chacune d'au moins un ressort de compression et disposées de part et d'autre de l'axe du demi-raccord mobile, - une extrémité des tiges est montée coulissante dans une plaque solidaire dudit embout et l'autre extrémité est montée coulissante dans une plaque solidaire de l'élément mobile du mécanisme de déplacement, - chaque tige comporte deux ressorts séparés par une plaque intermédiaire solidaire desdites tiges, - les ressorts des tiges situées au-dessous de l'axe dudit demi-raccord mobile sont précontraints pour compenser le poids du dispositif, - les ressorts situés entre la plaque solidaire de l'embout et la plaque intermédiaire ont une longueur inférieure à celle des ressorts situés entre ladite plaque intermédiaire et la plaque solidaire de l'élément mobile du mécanisme de déplacement, - la partie de chaque tige située entre la plaque solidaire de l'embout et la plaque intermédiaire est munie d'une douille de butée et de limitation de compression du ressort correspondant, - l'élément mobile du mécanisme de déplacement est relié au demi-raccord mobile par un tube rigide comportant deux raccords rotulant, - l'élément mobile du mécanisme de déplacement est relié au demi-raccord mobile par un tube flexible. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique en plan du dispositif de raccordement à postionnement automatique selon l'invention, - la Fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la Fig. 1, - la Fig. 3 est une vue à plus grande échelle du demi-raccord mobile, - les Figs. 4 à 6 sont des vues schématiques montrant les différentes phases de raccordement. Dans ce qui suit, la description sera faite pour un dispositif de raccordement d'un tuyau de bullage sur une poche d'acier, le dispositif selon l'invention pouvant être utilisé dans toute autre application nécessitant un raccordement automatique. Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement une paroi latérale 1 d'une poche d'acier liquide. Le dispositif de raccordement à positionnement automatique comprend un demi-raccord fixe 2, par exemple un raccord femelle, fixé sur la paroi latérale 1 et un demi-raccord mobile 3, par exemple un raccord mâle, de forme complémentaire au raccord femelle et relié par un tuyau de bullage 4 à des moyens d'alimentation, non représentés, en gaz neutre afin, par exemple, d'homogénéiser le mélange contenu dans ladite poche. Sur la paroi latérale 1, il est également fixé un manchon 5 sur l'extrémité libre duquel est prévue une plaque d'extrémité Sa munie dans l'axe du demi-raccord fixe 2 d'un orifice de centrage 6 de préférence conique. D'autre part, le demi-raccord fixe 3 est relié par un tube 7 à un mécanisme de déplacement 10. Ce mécanisme de déplacement 10 est constitué, par exemple par un vérin hydraulique ou pneumatique, comportant de façon classique, d'une part, un corps 11 formant l'élément mobile du vérin solidaire du tube 7 par l'intermédiaire d'une plaque 8 et, d'autre part, une tige 12 formant l'élément fixe dudit vérin. L'extrémité libre 12a de la tige 12 est montée articulée sur une extrémité 9a d'un support 9 qui est lui même monté articulé sur un bâti 13. L'extrémité 9b du support 9, opposée à l'extrémité articulée 9a, repose sur le bâti 13 au moyen de vis de réglage 14 (Fig. 2) permettant de régler l'horizontalité du demi-raccord mobile 3. De plus, la plaque 8 solidaire du corps 11 du vérin 10 est montée coulissante sur deux colonnes 15 parallèles et horizontales fixées sur le support 9 par des béquilles 16. Le dispositif de raccordement à positionnement automatique comporte également des moyens 20 de centrage du demi-raccord mobile 3 dans l'axe du demi-raccord fixe 2, destinés à coopérer avec l'orifice de centrage 6 et reliés au vérin 10 par des organes de guidage souples 30. Les moyens de centrage 20 sont formés par un embout comportant une jupe périphérique 21 de forme sensiblement complémentaire à l'orifice de centrage 6, par exemple conique, et un tube axial 22 dans lequel est positionné le demi-raccord mobile 3 servant de guidage dudit demi-raccord lors de son déplacement. La jupe périphérique 21 est munie à son extrémité la plus large d'au moins deux butées 23a et 23b diamétralement opposées et destinées à s'appliquer sur la plaque Sa du manchon 5 au moment du raccordement. Par ailleurs, la jupe périphérique 21 comporte également à son extrémité la plus large une plaque 24 perpendiculaire à l'axe du demi-raccord mobile 3. Les organes de guidage souples 30 comprennent, dans l'exemple représenté sur les figures, quatre tiges parallèles 31a et 31b, dont deux tiges 31a sont disposées au-dessus de l'axe du demi-raccord mobile 3, les deux autres tiges 31b étant disposées en dessous de cet axe. On peut très bien concevoir un dispositif comportant deux ou trois tiges 31a et 31b. Une extrémité des tiges 31a et 31b est montée coulissante dans la plaque 24 de l'embout 20, tandis que l'extrémité opposée de ces tiges est également montée coulissante dans la plaque 8 solidaire du corps 11 du vérin 10. Ces tiges 31a et 31b traversent les plaques 24 et 8 par des trous non représentés, possédant par exemple une forme oblongue ou de diamètre supérieur à celui des tiges de façon à permettre une inclinaison desdites tiges par rapport auxdites plaques comme on le verra ultérieurement. Sur chaque tige supérieure 31a sont montés deux ressorts de compression respectivement 32a et 33a et sur chaque tige inférieure 31b sont montés deux ressorts de compression respectivement 32b et 33b. Les ressorts 32a et 33a ainsi que les ressorts 32b et 33b sont séparés par une plaque intermédiaire 34 solidaire des tiges 31a et 31b. Par ailleurs, les ressorts 32b et 33b des tiges inférieures 31b sont précontraints pour compenser le poids du dispositif et les ressorts 32a et 32b ont une longueur inférieure à celle des ressorts 33a et 33b. La partie de chaque tige supérieure 31a et inférieure 31b située entre la plaque 24 et la plaque intermédiaire 34, est munie d'une douille 35 de butée et de limitation de compression du ressort correspondant 32a. Selon une variante, chaque tige 31a et 31b peut comporter un seul ressort. Comme représenté sur la Fig. 3 le tube de liaison du demi-raccord mobile et le corps du vérin est formé par un tube 7 rigide comportant des raccords rotulants respectivement 7a et 7b. Selon une variante, ce tube de liaison peut également être constitué par un tube flexible. Au moment de la connexion, l'axe du demiraccord fixe 2 se trouve, dans la plupart des cas, décalé par rapport à l'axe du demi-raccord mobile 3, par exemple au-dessous, comme représenté sur la Fig. 1. Pour réaliser cette connexion, le fluide sous pression est admis dans le vérin 10 provoquant le déplacement du corps 11 qui entraîne simultanément l'embout 20 par les organes de guidage souples 30 et le demi-raccord mobile 3 par l'intermédiaire du tube de liaison 7. La jupe périphérique 21 pénètre dans l'orifice de centrage 6 jusqu'au moment où la butée supérieure 23a de ladite jupe entre en contact avec la plaque Sa du manchon 5 ce qui permet de rattraper le décalage axial entre les deux demi-raccords 2 et 3, grâce à l'orifice de centrage 6. Le tube 7 de liaison se plie également par l'intermédiaire des raccords rotulants 7a et 7b (Fig. 4). A ce stade, les ressorts 33b des tiges inférieures 31b sont comprimés, lesdites tiges coulissant dans la plaque 8 solidaire du corps 11 du vérin 10 (Fig. 4). Ensuite, le corps 11 du vérin 10 poursuivant sa course, la butée supérieure 23a de la jupe périphérique 21 joue le rôle d'un pivot de telle manière que la butée inférieure 23b de ladite jupe 21 vienne s'appliquer également sur la plaque Sa du manchon 5 (Fig. 5). Dans cette position le demi-raccord mobile 3 se trouve dans l'axe du demi-raccord fixe 2. Les raccords rotulants 7a et 7b permettent au tube 7 de liaison de se plier pour que le demi-raccord mobile 3, guidé par le tube axial 22 de l'embout 20, suivent les mouvements dudit embout. De plus, les ressorts 33b des tiges inférieures 31b se compriment avant les ressorts 33a des tiges supérieures 31a, tandis que les ressorts 32a des tiges supérieures 31a se compriment avant les ressorts 32b des tiges inférieures 31b dans le cas présent où l'axe du demi-raccord fixe 2 est au-dessous de l'axe du demi-raccord 3 et inversement dans l'autre cas. Par ailleurs, les tiges 31a et 31b coulissent dans les plaques 24 et 8 et la plaque intermédiaire 34, qui est solidaire desdites tiges, entre en contact avec les douilles 35, évitant ainsi une trop forte compression des ressorts correspondants 32a. Etant donnée la longueur invariable du tube 7 de liaison, le demi-raccord mobile 3 a commencé à se déplacer dans le tube axial 22 de l'embout 20 sous l'effet de la poussée exercée par le corps 11 du vérin 10 par l'intermédiaire de la plaque 8. Enfin, l'embout 20 étant en butée sur la plaque Sa et la plaque intermédiaire 34 en butée sur la douille 35, la poursuite de la course du corps 11 du vérin 10 provoque, par l'intermédiaire de ladite plaque 8 et du tube 7 de liaison, le déplacement du demi-raccord 3 qui vient se loger dans le demi-raccord fixe 2 assurant ainsi la connexion. Le déplacement supplémentaire de la plaque 8 a pour effet de comprimer un peu plus les ressorts 33a et 33b des tiges 31a et 31b. Pour déconnecter les demi-raccords 2 et 3, il suffit de ramener le corps 11 dans sa position initiale. L'ensemble des opérations est assuré par un seul mécanisme de déplacement et le demi-raccord mobile est protégé par l'embout de centrage. Dans le cas d'un levage de la poche et d'un oubli de désaccoupler les demi-raccords, les points arrière d'articulation du vérin et du support permettent un pivotement de l'ensemble du dispositif. Le dispositif selon l'invention est particulièrement simple et permet le raccordement malgré un positionnement imprécis des demi-raccords entre eux. Grâce à un tel dispositif, l'opération de raccordement manuel du tuyau de bullage sur les poches d'acier liquide peut être supprimée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement à positionnement automatique comportant un demi-raccord (2) fixe et un demi-raccord (3) mobile entre une première position écartée du demi-raccord (2) fixe et une seconde position connectée avec ledit demi-rapport fixe, le demi-raccord (3) mobile étant relié à un mécanisme de déplacement (10), caractérisé en ce qu'il comporte un orifice (o) de centrage disposé en avant et dans l'axe du demi-raccord (2) fixe et des moyens (20) de centrage du demi-raccord (3) mobile dans l'axe dudit demi-raccord (2) fixe, destinés à coopérer avec l'orifice de centrage (6) et reliés au mécanisme de déplacement (10) par des organes de guidage souples (30). 2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de centrage sont formés par un embout (20) comportant une jupé périphérique (21) de forme sensiblement complémentaire audit orifice de centrage (6) et un tube axial (22) de guidage du demi-raccord (3) mobile. 3. Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la jupe périphérique (21) est de forme conique. 4. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement (10) comporte un élément mobile (11) relié à l'embout (20) par lesdits organes de guidage souples (30) et un élément fixe (12) dont l'extrémité libre (12a) est montée articulée sur un support (9). 5. Dispositif de raccordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement 10 est constitué par un vérin. 6. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de guidage souples (30) comprennent au moins deux tiges (31a, 31b) munies chacune d'au moins un ressort de compression (32a, 33a, 32b, 33b) et disposées de part et d'autre de l'axe du demi-raccord (3) mobile. 7. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une extrémité des tiges (31a, 31b) est montée coulissante dans une plaque (24) solidaire dudit embout (20) et l'autre extrémité est montée coulissante dans une plaque (8) solidaire de l'élément mobile (11) du mécanisme de déplacement (10). 8. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tige (31a, 31b) comporte au moins deux ressorts (32a, 33a, 32b, 33b) séparés par une plaque intermédiaire (34) solidaire des tiges. 9. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ressorts (32b, 33b) des tiges (31b) situés au-dessous de l'axe dudit demi-raccord (3) mobile sont précontraints pour compenser le poids du dispositif. 10. Dispositif de raccordement selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les ressorts (32a, 32b) situés entre la plaque (24) solidaire de l'embout (20) et la plaque intermédiaire (34) ont une longueur inférieure à celle des ressorts (33a, 33b) situés entre ladite plaque intermédiaire (34) et la plaque (8) solidaire de l'élément mobile (11) du mécanisme de déplacemet (10). 11. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie de chaque tige (31a, 31b) située entre la plaque (24) solidaire de l'embout (8) et la plaque intermédiaire (34) est munie d'une douille (35) de butée et de limitation de compression du ressort (32a, 32b) correspondant. 12. Dispositif de raccordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément mobile (11) du mécanisme de déplacement (10) est relié au demi-raccord (3) mobile par un tube (7) rigide comportant deux raccords rotulants (7a, 7b). 13. Dispositif de raccordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément mobile (11) du mécanisme de déplacement (10) est relié au demi-raccord (3) mobile par un tube flexible.