[0001] La présente invention concerne une machine de perçage et d'ouverture d'un trou de
coulée dans une paroi d'un four à cuve par un procédé dans lequel, après avoir obturé
le trou de coulée avec une masse de bouchage, on enfonce dans celle-ci, avant son
durcissement complet, une tige et on extrait celle-ci, au moment voulu, en vue de
l'ouverture du trou de coulée. Une telle machine comprend un affût orientable devant
la paroi du four à cuve dans une position de travail dans le prolongement de l'axe
du trou de coulée, un premier chariot déplaçable le long de cet affût, un moyen d'entraînement
pour ledit premier chariot entraînant ce chariot le long de cet affût.
[0002] Il est connu d'utiliser pour l'application du procédé de la tige perdue des machines
de perçage classiques, c'est-à-dire conçues pour travailler avec un foret pour forer
le trou de coulée. Ces machines comportent alors un mandrin muni d'un moyen d'accouplement
pour la tige et un puissant percuteur pneumatique bidirectionnel pour déployer l'énergie
nécessaire à l'introduction et à l'extraction de la tige de perçage.
[0003] Or, un percuteur puissant, comme on l'utilise sur ces machines, n'est pas sans inconvénients.
D'abord il impose d'importantes sollicitations et vibrations au matériel, notamment
au moyen d'accouplement de la tige à l'organe de travail, qui est soumis de ce fait
à une usure rapide. Un percuteur est aussi extrêmement bruyant et ne remplit souvent
pas les normes de plus en plus sévères visant une réduction du niveau sonore en milieu
industriel.
[0004] Les inconvénients du percuteur pourraient inciter à la suppression de la percussion
lors de l'introduction et de l'extraction de la tige.
[0005] Pour l'opération d'extraction de la tige il est parfaitement envisageable d'utiliser
un puissant moyen d'entraînement, qui est accouplé fermement à l'extrémité libre de
la tige et retire cette dernière du trou de coulée par un mouvement de recul en force,
c'est-à-dire sans produire de vibrations et d'une manière tout à fait silencieuse.
Ce procédé d'extraction a été essayé entre-temps sur plusieurs machines et il donne
entière satisfaction. Sur ces machines, on a utilisé comme moyen d'entraînement des
vérins ou des moteurs hydrauliques et comme moyens d'accouplement du moyen d'entraînement
à la tige des pinces spéciales.
[0006] Malheureusement une telle solution silencieuse "en force" ne semble pas envisageable
pour l'opération d'introduction de la tige dans la masse de bouchage en cours de durcissement.
En effet, vues les dimensions de la tige (une tige normale a une longueur de 4 m et
un diamètre de 4 cm), une poussée axiale puissante risque de provoquer d'abord un
flambage de la tige et ensuite son blocage définitif dans une position partiellement
enfoncée dans la masse en cours de durcissement rapide.
[0007] Il a dès lors été proposé de guider la tige métallique, lors de l'opération d'introduction
"en force", par des guides intermédiaires montés sur l'affût et cernant circonférentiellement
la tige à plusieurs endroits et de mettre ces guides successivement, au fur et à mesure
de l'avancement de la pince vers l'avant de l'affût, dans une position qui ne gène
pas l'avancement de la pince. Cette idée a été concrétisée par exemple en installant
sur l'affût des guides coulissables qui sont poussés par l'avancement de la pince
dans une position à l'avant de l'affût. Or, cette solution a certains désavantages
manifestes. D'abord, ces guides intermédiaires coulissants constituent des éléments
très vulnérables. Compte tenu des conditions de travail rudes auxquelles est soumise
la machine de perçage, les guides risquent en effet de se bloquer dans leurs rails
de guidage et de constituer ainsi un obstacle à l'avancement de la pince. Ensuite,
l'aménagement d'une position de garage à l'avant de l'affût pour lesdits guides intermédiaires
ne constitue non seulement un problème d'encombrement à l'avant de l'affût, mais soumet
aussi les guides intermédiaires aux éclaboussures provenant du jet de fonte sortant
du trou de coulée. De plus, l'expérience pratique a montré qu'un flambage de la tige
entre deux appuis successifs n'est pas totalement exclu.
[0008] Le document US-A-5,069,430 décrit une machine pour forer un trou de coulée dans la
masse de bouchage complètement durcie à l'aide d'un foret entraîné en rotation. Ce
foret comprend une tige, qui est formée de deux segments accouplés, et une tête tranchante
à l'extrémité avant de la tige. La machine de forage comprend un affût qui supporte
une foreuse à percussion, accouplée à l'extrémité libre de la tige, et un appui avant,
supportant la tige à l'avant de l'affût. Un appui de centrage pour le foret est monté
entre l'appui avant et la foreuse. Lors de l'opération de forage, une chaîne sans
fin fait avancer la foreuse et l'appui de centrage en direction de l'extrémité avant
de l'affût. Lorsque l'appui de centrage arrive à proximité de l'appui avant, il est
découplé de la chaîne sans fin, de façon que la foreuse puisse continuer sa course
vers l'avant de l'affût.
[0009] Le but de la présente invention est de proposer une machine de perçage et d'ouverture
d'un trou de coulée d'un four à cuve, qui permet d'enfoncer ladite tige dans la masse
d'obturation semi-durcie en exerçant une poussée puissante sur l'extrémité libre de
la tige, sans pour autant provoquer le flambage de celle-ci, et qui ne présente pas
les inconvénients cités ci-avant.
[0010] Pour atteindre cet objectif la présente invention propose une machine de perçage
d'un trou de coulée du genre de celle définie dans le préambule qui est caractérisée
par
des moyens de guidage pour définir un canal de guidage de la tige, lesdits moyens
de guidage présentant en position de travail au moins une ouverture longitudinale
donnant accès à l'intérieur du canal de guidage perpendiculairement à l'axe de celui-ci;
par des moyens de support desdits moyens de guidage sur l'affût, lesdits moyens de
support étant conçus de façon que l'axe longitudinal du canal de guidage soit coaxiale
à l'axe du trou de coulée lorsque l'affût se trouve dans ladite position de travail
devant la paroi du four à cuve pour enfoncer ladite tige métallique dans le trou de
coulée, et
par un doigt solidaire dudit premier chariot, ledit doigt étant dimensionné pour pénétrer
à travers ladite ouverture longitudinale à l'intérieur dudit canal de guidage et pour
pouvoir exercer une poussée axiale sur une extrémité de la tige métallique lors de
l'avancement du premier chariot en direction du trou de coulée, sans déplacer les
moyens de guidage en translation.
[0011] Selon la présente invention la tige de perçage coulisse dans le canal de guidage
dans lequel peut pénétrer le doigt qui est solidaire du chariot entraîné le long de
l'affût par le puissant moyen d'entraînement. On évite par ce guidage de la tige de
perçage dans un canal tout risque de flambage, lorsqu'on applique par l'intermédiaire
du doigt pénétrant dans le canal une poussée axiale appréciable à une extrémité de
la tige pour enfoncer son extrémité opposée dans la masse de bouchage, avec laquelle
on a obturé préalablement le trou de coulée. Il est évident que les moyens de guidage
doivent être dimensionnés de façon à ne pas permettre un échappement radial de la
tige dudit canal. Il sera cependant aussi noté que ledit canal de guidage peut présenter
des discontinuités axiales et radiales, aussi longtemps qu'un échappement radial de
la tige métallique soumis à l'effort de poussée axiale n'est pas à craindre.
[0012] Le principal avantage de la présente machine est de pouvoir introduire en toute sécurité
la tige de perçage dans la masse de bouchage par un effort exercé sur son extrémité
libre sans devoir utiliser un percuteur bruyant, imposant d'importantes sollicitations
de vibrations au matériel et à la machine.
[0013] Contrairement à la solution des guides intermédiaires coulissants, le présent canal
de guidage ne doit par être enlevé au fur et à mesure de l'avancement dudit doigt,
solidaire du chariot déplaçable le long de l'affût. Il sera aussi apprécié que le
seul élément qui doit être mobile selon la présente invention est le chariot qui supporte
le doigt pénétrant à l'intérieur du canal. En effet les moyens de guidage définissant
le canal de guidage de la tige métallique ne gênent nullement l'avancement du doigt
solidaire du chariot déplaçable et peuvent de ce fait rester en place pendant toute
l'opération d'introduction de la tige.
[0014] Lesdits moyens de guidage pourraient cependant encore être gênants lors de l'opération
d'extraction de la tige avec une pince classique, ou bien lorsque qu'on veut travailler
avec une foreuse classique déplaçable le long de l'affût pour forer le trou de coulée
avec un foret. Voilà pourquoi il est avantageux de supporter lesdits moyens de support
par l'intermédiaire de bras articulés sur l'affût. Cette solution permet de pivoter
latéralement lesdits moyens de guidage, libérant, le cas échéant, le gabarit nécessaire
le long de l'affût pour extraire la tige à l'aide d'une pince classique, ou bien pour
travailler avec une foreuse coulissable le long de l'affût. Ce pivotement ou rabattement
desdits moyens de guidage dans une position latérale par rapport à l'affût a de plus
l'avantage d'enlever lesdits moyens de guidage de la zone la plus dangereuse en face
du trou de coulée, qui est naturellement celle qui est située directement dans le
prolongement de l'axe du jet lors de l'ouverture du trou de coulée.
[0015] Selon une exécution préférentielle de la présente invention, le canal de guidage
de la tige est définie par un tube, ayant un diamètre légèrement plus grand que celui
de la tige et étant muni d'au moins une fente longitudinale qui traverse selon une
génératrice radialement sa paroi sur toute sa longueur. Il s'agit d'une réalisation
particulièrement simple et peu coûteuse desdits moyens de guidage. La fente longitudinale
permet la pénétration dudit doigt à l'intérieur du tube afin qu'il puisse exercer
une poussée axiale sur l'extrémité de la tige lors de l'avancement du chariot le long
de l'affût en direction du trou de coulée.
[0016] Le chargement de la tige métallique dans le canal de guidage peut naturellement se
faire axialement en enfonçant la tige par une extrémité du canal. L'introduction de
la tige est cependant facilitée lorsque les moyens de guidage peuvent être ouverts
longitudinalement pour poser librement la tige dans son canal de guidage. A cette
fin lesdits moyens de guidage peuvent par exemple être constitués de pièces longitudinales
qui sont juxtaposées pour définir conjointement ledit canal de guidage. Dans une exécution
préférentielle, le tube servant de moyens de guidages est scindé longitudinalement
en un premier et second segment de tube. De cette façon le tube peut être ouvert longitudinalement
pour y mettre la tige métallique et refermé pour former ledit canal de guidage. Le
premier segment de tube est alors avantageusement monté sur des premiers bras articulés
le long d'un premier côté latéral de l'affût et le second segment de tube est monté
sur des seconds bras articulés le long du côté latéral opposé de l'affût. Ce montage
permet de pivoter le premier segment de tube et le second segment de tube latéralement
dans des directions opposées pour ouvrir ledit canal. Dans la position ouverte du
canal on peut alors facilement poser la tige métallique dans un des deux segments
de tube, puis reconstituer le canal de guidage par pivotement des deux segments de
tubes dans leur position initiale. Il sera noté que ce montage permet aussi de libérer
un certain gabarit entre les deux segments de tubes. Ce gabarit peut être nécessaire
pour le passage d'une pince ou d'une foreuse qui sont déplaçables sur ledit affût.
[0017] Les moyens de support pivotables sont avantageusement actionnés par un ou plusieurs
vérins. Ce ou ces vérins assurent alors le maintien du canal de guidage dans l'axe
du trou de coulée pendant l'opération d'enfoncement de la tige et permettent le rabattement
des moyens de guidage lorsque ces derniers ne sont pas utilisés. Ils peuvent être
montés dans une zone protégée de l'affût et peuvent être efficacement protégés contre
les éclaboussures.
[0018] Ledit moyen d'entraînement du premier chariot doit être capable de déplacer ce dernier
le long de l'affût en direction du trou de coulée, en exerçant par l'intermédiaire
du doigt une force suffisante sur l'extrémité libre de la tige de perçage pour faire
passer l'autre extrémité à travers la masse de bouchage en train de durcir dans le
trou de coulée. Dans une réalisation préférentielle de la machine de perçage ce moyen
d'entraînement comprend une chaîne sans fin qui est entraînée par un moteur hydraulique.
Il s'agit d'un moyen d'entraînement particulièrement simple qui peut cependant délivrer
des efforts d'entraînement appréciables. De plus la chaîne est autonettoyante et ne
nécessite pas d'entretien.
[0019] Il sera noté que la machine de perçage est avantageusement munie d'un organe de travail
comprenant une foreuse et éventuellement un puissant percuteur. On se préserve ainsi
sur cette machine la possibilité de pouvoir travailler avec un foret normal. Ceci
peut être utile pour reformer ou déplacer le trou de coulée, ou pour travailler avec
un foret classique lorsque le procédé de la tige perdue ne peut être utilisé pour
une raison ou une autre. Dans ce cas il est avantageux de prévoir des moyens pour
accoupler ledit organe de travail aux moyens d'entraînement du premier chariot. On
évite ainsi de devoir installer un deuxième système d'entraînement sur la machine.
[0020] Pour extraire la tige métallique dudit trou de coulée, lorsqu'on veut ouvrir ce dernier,
on peut utiliser avantageusement le moyen d'entraînement du premier chariot. Ce moyen
d'entraînement doit alors être capable d'exercer aussi un effort important en direction
de l'extraction de la tige. La présente machine comprend dans ce cas des moyens pour
accoupler fermement l'extrémité libre de la tige audit moyen d'entraînement. Ce dernier
retire la tige du trou de coulée par une mouvement de recul en force, c'est-à-dire
sans produire des vibrations et d'une manière tout à fait silencieuse. Les moyens
d'accouplement utilisés pour l'extraction de la tige peuvent par exemple comprendre
un crochet qui est monté sur ledit premier chariot. Ce crochet s'engage alors a travers
ladite ouverture longitudinale du canal de guidage pour prendre appui derrière un
épaulement usiné dans l'extrémité libre de la tige. Il permet d'exercer un effort
de traction sur la tige et de la retirer, au fur et à mesure du recul du chariot sur
l'affût, à travers le canal de guidage en dehors du trou de coulée. On peut aussi
travailler avec plusieurs crochets s'engageant à travers plusieurs ouvertures longitudinales
réparties autour du canal de guidage. Cette variante permet de réduire la pression
de contact à supporter par l'épaulement usiné dans la tige.
[0021] Pour dégager la tige du trou de coulée on peut cependant aussi rabattre lesdits moyens
de guidage dans une position latérale par rapport à l'affût. Dans ce cas on dispose
d'un gabarit suffisant dans l'axe de la tige pour utiliser n'importe quel moyen qui
permet d'accoupler fermement l'extrémité de la tige audit moyen d'entraînement pour
lui appliquer une importante force de traction. De tels moyens sont par exemple des
pinces a mâchoires telles que décrites dans le brevet britannique GB 2,116,898, des
mandrins avec un filet femelle pouvant être vissé sur un filet mâle usiné dans l'extrémité
libre de la tige, des mandrins à clavette transversale coopérant avec un méplat usiné
dans l'extrémité de la tige etc.
[0022] Il sera aussi apprécié que la présente machine comprend dans une exécution préférentielle
un appui intermédiaire coulissant sur et déplaçable le long de l'affût, qui permet
de supporter une tige ou un foret en absence du canal de guidage.
[0023] Un écran monté à l'avant de l'affût protège efficacement la machine contre des éclaboussures
provenant du jet sortant du trou de coulée.
[0024] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'exécutions
préférentielles, présentées ci-après, à titre d'illustrations et en se référant aux
dessins annexés, dans lesquels:
- la Figure 1 montre une vue de face de l'affût d'une machine de perçage selon l'invention;
- la Figure 2 montre une coupe longitudinale à travers l'affût de la Figure 1;
- la Figure 3 montre une coupe transversale à travers l'affût de la Figure 1;
- la Figure 4 montre une coupe longitudinale à travers le premier chariot supportant
le doigt;
- la Figure 5 montre une coupe transversale à travers le premier chariot supportant
le doigt;
- la Figure 6 montre une coupe à travers un chariot supportant un appui intermédiaire
sur l'affût;
- la Figure 7 montre, dans une coupe transversale à travers la machine selon la Figure
1, le montage dans l'affût du chariot supportant l'appui intermédiaire;
- Les Figures 8 et 9 montrent, dans des vues semblables aux Figures 4 et 5, comment
le premier chariot supportant le doigt peut être utilisé pour entraîner l'organe de
travail;
- Les Figures 10 et 11, respectivement 12 et 13, montrent dans des vues semblables aux
Figures 4 et 5, comment on peut intégrer une pince à mâchoires pour l'extraction de
la tige dans ledit premier chariot supportant le doigt;
- Les Figures 14 et 15, respectivement 16 et 17, montrent dans des vues semblables aux
Figures 4 et 5, une variante intéressante d'une pince à crochets pour l'extraction
de la tige du trou de coulée.
[0025] Toutes les Figures comportent les mêmes chiffres de référence pour désigner les mêmes
pièces.
[0026] Pour la description de l'ensemble de la machine on se réfère par exemple aux Figures
1 et 2. Ces deux figures montrent un affût 10 d'une machine de perçage. Cet affût
10 est par exemple supporté à l'extrémité d'un bras porteur (non représenté) via une
pièce centrale 12 solidaire de l'affût 10. Ce bras porteur peut pivoter de manière
classique et connue autour d'une console (non représentée) pour déplacer l'affût entre
une position de garage et une position de travail et vice versa. Dans cette position
de travail l'affût 10 peut être orienté devant la paroi du four de façon que son axe
longitudinal soit situé dans le prolongement de l'axe du trou de coulée.
[0027] L'affût peut par exemple être formé de plusieurs poutres ou profilés métalliques
soudés ensembles pour former une sorte de caisson. Ce caisson 14 comporte deux parois
latérales 16, 18 reliées par une tôle supérieure 20 et délimitant une ouverture longitudinale
22 vers le bas. Dans le caisson 14 est monté au moins une chaîne sans fin 24. Cette
chaîne sans fin 24 est tendue entre une roue dentée menée 26 montée à l'avant de l'affût
10 et une roue dentée menante 28 montée à l'arrière de l'affût 10. La roue menante
28 est entraînée par au moins un moteur 30 fixé sur l'affût 10. Il s'agit de préférence
d'un moteur hydraulique dont le sens de rotation peut être inversé par un système
de commande adapté.
[0028] Dans le caisson 14 coulisse un premier chariot 32 qui est entraîné par ladite chaîne
sans fin 24. Ce premier chariot 32 est montré plus en détail sur la Figure 4. Il comporte
de chaque côté une paire de galets 34, 36 qui sont guidés respectivement dans un premier
rail 38 et dans un second rail 40. Ces rails 38, 40, qui ont une section en U (cf.
Figure 5), font partie intégrante des parois latérales 16, 18 du caisson 14.
[0029] Sur le chariot 32 est monté un doigt 42 comportant un tronc plat 44 qui prolonge
le chariot 32 vers le bas à travers ladite ouverture longitudinale 22 dans le caisson
14 formant l'affût 10. Ce doigt 42 est de préférence monté dans le chariot 32 à l'aide
d'un axe cylindrique 46, logé dans des alésages 48, 50 du chariot 32 et passant par
un alésage 52 du tronc 44, de façon à pouvoir pivoter dans le plan vertical passant
par l'axe de déplacement du premier chariot 32.
[0030] Sur la Figure 2 aussi bien que sur la Figure 5, le doigt 42 est montré dans une position
dans laquelle il prend appui avec son extrémité inférieure sur une tige de perçage
54. Cette dernière a été mise en place dans la machine de perçage pour être enfoncée
dans une masse de bouchage qui a été préalablement injectée dans le trou de coulée.
L'extrémité inférieure du doigt 42 qui prend appui sur la tige 54 a la forme d'un
bourrelet cylindrique 56 qui s'étend dans le prolongement de l'axe de la tige 54.
Il sera noté que le doigt 42 possède un prolongement 58 de son tronc 44 de l'autre
côté de l'axe cylindrique 46. Ce prolongement 58 prend appui sur une surface d'appui
60 du premier chariot 32 lorsque le bourrelet cylindrique 56 du doigt exerce une poussée
axiale sur l'extrémité de la tige 54. Dans la position montrée sur la Figure 4 le
doigt 42 peut donc uniquement pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire
dans le sens de la flèche repérée par la référence 62.
[0031] La tige est guidée dans un canal 64 formé par un tube cylindrique 66. Ce tube 66
qui a sensiblement la même longueur que la tige et un diamètre intérieur légèrement
plus grand que le diamètre de la tige, est constitué de préférence de deux segments
de tube 68, 70 qui sont quasi symétriques par rapport à un plan passant par l'axe
longitudinal du tube. Chacun des deux segments 68, 70 est supporté par plusieurs bras
coudés 72, 72'. Les bras coudés 72 supportant le premier segment de tube 68 sont espacés
axialement et fixés sur un tube 74 longeant la première paroi latérale 16 du caisson
14 formant l'affût (cf. Figures 1 et 3). Ce tube 74 est monté, par exemple au milieu
et à ses deux extrémités, par l'intermédiaire d'articulations cylindriques 76 sur
cette première paroi latérale 16, de façon qu'il puisse pivoter autour de son axe
longitudinal. Les bras coudés 74' supportant le deuxième segment de tube 70 sont montés
de façon identique le long de la paroi latérale opposée 18 de l'affût 10. Les éléments
intervenant dans le montage du deuxième segment de tube 70 sont repérés par les mêmes
numéros de référence que les éléments de montage du premier segment de tube 68, munis
cependant d'un accent.
[0032] Sur la Figure 5 on voit les deux segments de tube 68, 70 dans une position dans laquelle
ils sont juxtaposés pour former le canal de guidage 64. Dans cette position l'axe
défini par ledit canal de guidage 64 est une droite qui est parallèle à la direction
de roulement du premier chariot 32. Cet axe est plus précisément situé dans le plan
médian longitudinal du premier chariot 32.
[0033] Le tube 66 formé par juxtaposition des deux segments de tube 68, 70 est muni d'une
fente longitudinale 78 traversant selon une génératrice radialement sa paroi sur toute
sa longueur. Sur la Figure 5 on voit que cette fente 78 est tournée vers l'ouverture
longitudinale 22 dans l'affût 10. De cette façon le doigt peut pénétrer avec son tronc
plat 44 à travers la fente 78 à l'intérieur du tube 66, dans lequel le bourrelet 56
peut coulisser librement lorsque le premier chariot 32 est déplacé le long de l'affût
10. Au niveau du raccord entre le bourrelet cylindrique 56 et le tronc 44 du doigt,
ce dernier présente avantageusement un étranglement 80. Cet étranglement 80 permet
de limiter la largeur de la fente 78, de façon à éviter que la tige 54 ne puisse venir
se coincer dans la fente 78 lorsque le doigt 42 exerce une poussée axiale sur l'extrémité
de cette dernière.
[0034] Lors de l'enfoncement de la tige 54 dans la masse de bouchage, celle-ci est ainsi
guidée sur toute sa longueur, à l'exception du morceau s'étendant entre la paroi du
four à cuve et l'avant de l'affût 10. Or, la longueur de ce morceau non guidé est
bien inférieure à la longueur critique pour laquelle un flambement risque de se produire.
Il est entendu que des interruptions axiales dudit canal de guidage ne sont pas non
plus gênantes, aussi longtemps que l'enfoncement en force de la tige 56 dans la masse
de bouchage peut s'effectuer en toute sécurité sans devoir craindre un flambement
aux endroits où la tige métallique n'est pas guidée. On ne s'écarte par exemple pas
de l'enseignement de la présente invention en définissant ledit canal de guidage 64
par plusieurs manchons coaxiaux qui sont espacés axialement d'une distance inférieure
à la longueur critique pour laquelle un flambement risque de se produire entre deux
manchons de guidage successifs.
[0035] Sur la Figure 3 les deux segments de tube 68, 70, définissant le canal 64 lorsqu'ils
sont juxtaposés l'un contre l'autre, sont montrés écartés l'un de l'autre. Cet agencement
est obtenu par pivotement du tube 74, supportant par l'intermédiaire des bras coudés
72 le premier segment de tube 68, et par pivotement du tube 74', supportant par l'intermédiaire
des bras coudés 72' le second segment de tube 70, autour de leur axe respectif et
dans des directions opposées. Ce pivotement est avantageusement réalisé par l'intermédiaire
d'un ou de plusieurs vérins 82, 84.
[0036] Dans l'exécution représentée sur les Figures 1 et 3 chacun des tubes 74, 74' est
muni de son propre vérin 82, 84. Ces deux vérins 82, 84 sont arrangés latéralement
de l'affût, à mi-longueur des tubes 74, 74' de façon à être à l'abri des éclaboussures
de fonte projetées en-dehors du trou de coulée lors de son ouverture. Ils peuvent
aussi être munis d'une cage de protection (non représentée) qui ne gène nullement
à cet endroit de l'affût 10. Chacun des deux vérins 82, 84 est articulé selon les
règles de l'art avec une de ses extrémités sur un support 86 solidaire de l'affût
10, et avec l'autre extrémité sur un bras de levier 88, 88' solidaire respectivement
du premier tube 74 ou du deuxième tube 74. Sur la Figure 3 le bras de levier 88, 88'
est un prolongement d'un bras coudé 72, 72'. On notera qu'une extension des deux vérins
82, 84 provoque un rapprochement des deux segments de tubes 68, 70, jusqu'à leur rencontre
au niveau du plan médian longitudinal de l'affût 10. Dans cette position, montrée
sur la Figure 5, les deux vérins poussent les deux segments de tube 68, 70 fermement
l'un contre l'autre pour définir le canal de guidage 64.
[0037] Une rétraction des deux vérins 82, 84 provoque un écartement des deux segments de
tube 68, 70 (cf. figure 3) et l'ouverture longitudinale du canal 64 de façon qu'on
puisse facilement poser la tige 54 dans un des deux segments de tube. Celui-ci, sur
la figure 3 il s'agit du segment de droite 70, est alors avantageusement muni de griffes
90 pour supporter la tige 54. Ces griffes 90 sont espacées axialement, comme montré
sur les Figures 1 et 2, et pénètrent lors de l'assemblage des deux segments de tube
68, 70 dans des encoches correspondantes 92 effectuées dans l'autre segment de tube
68.
[0038] Il sera apprécié que les deux segments de tube 68, 70 sont des pièces réalisables
à faible coût, à partir de tubes en acier découpés longitudinalement. Ces segments
de tube sont de préférence fixés de façon démontable sur les bras coudés 72, 72',
par exemple à l'aide de pattes 94 soudées sur les segments de tube et vissées sur
les bras coudés 72, 72'. Une telle patte 94 est représentée au niveau du bras gauche
72 de la figure 3. Ce montage permet de remplacer facilement les segments de tube
72, 72' lorsqu'ils sont accidentellement endommagés à l'avant de l'affût 10 par la
fonte sortant du trou de coulée.
[0039] Sur la figure 3, on voit que l'écartement des deux segments de tube 68, 70 libère
un gabarit en-dessous de l'affût 10 qui est suffisant pour faire passer un organe
de travail 100. Cet organe de travail 100 comporte usuellement une foreuse et un percuteur.
Sa présence se justifie pour pouvoir forer, le cas échéant, un trou de coulée avec
un foret classique. Tel peut par exemple être le cas lorsqu'on veut reformer ou déplacer
le trou de coulée, ou lorsqu'on ne peut pas utiliser le procédé de la tige perdue
pour une raison ou pour une autre. L'organe de travail 100 est muni d'un mandrin 102
qui peut être accouplé à un foret. A cette fin, le doigt 42 est pivoté vers le haut
c'est-à-dire en direction de la flèche 62 de la Figure 4 pour permettre l'introduction
du foret dans le mandrin. Les segments de tube 68, 70 sont écartés latéralement pour
libérer le gabarit nécessaire au passage de l'organe de travail 100.
[0040] L'organe de travail 100 est monté sur un deuxième chariot 104 qui coulisse à l'aide
de deux paires de galets 106, 108 dans une paire de rails 110, 112. Ces derniers sont
fixés dans le caisson 14, parallèlement en-dessous des rails 38, 40 supportant le
premier chariot 32. Ils ont des section en U et sont disposés de façon à guider le
deuxième chariot verticalement et latéralement.
[0041] L'organe de travail 100 est avantageusement entraîné par le même moyen d'entraînement
que le premier chariot 32. A cette fin, le deuxième chariot 104 peut par exemple être
accouplé par des crochets (non représentés) ou tout autre moyen équivalent au premier
chariot 32.
[0042] Il sera noté que l'organe de travail 100 pourra aussi être utilisé pour l'extraction
en force de la tige, lorsqu'il est muni de moyens d'accouplement 102 adéquats pour
s'accoupler à l'extrémité de la tige 54 sortant du trou de coulée. De préférence le
premier chariot 32 est alors muni d'un organe qui transmet l'effort de traction directement
sur lesdits moyens d'accouplement, de façon à éviter que la transmission de l'effort
de traction se fasse à travers la mécanique de l'organe de travail. Cet organe peut
par exemple être une fourche 105 solidaire dudit prolongement 58 du doigt 42 articulé
sur le premier chariot 32 (cf. figure 4). Lors de l'extraction de la tige 54, la fourche
105 prend alors appui sur un épaulement 106 de l'accouplement 102 monté sur l'organe
de travail 100 pour exercer sur ce dernier une poussée axiale dans le sens de l'extraction
de la tige 54. Il sera remarqué que dans cette position, le doigt articulé 42 butte
contre une surface d'appui 108 du premier chariot 32. Le chariot 104 est simplement
poussé devant le premier chariot 32. L'organe de travail 100 ne doit transmettre aucun
effort de traction et sert uniquement de support coulissant pour le moyen d'accouplement
102.
[0043] Une variante intéressante pour l'entraînement de l'organe de travail 100 est montrée
sur les Figures 8 et 9. Sur la Figure 8 on voit que la fourche 105, solidaire du doigt
42 articulé sur le premier chariot 32, est bloquée par une tige transversale 132 dans
une position verticale entre l'épaulement 106 à l'arrière de l'accouplement 102 et
un second épaulement 130 à l'avant de l'accouplement 102. De cette façon la fourche
105 prend appui sur l'épaulement avant 130 pour entraîner l'organe de travail 100,
lorsque le premier chariot 32 est déplacé vers l'avant de l'affût, dans la même direction,
et sur l'épaulement arrière 106 pour pousser l'organe de travail 100 devant soi, lorsque
le premier chariot est déplacé vers l'arrière de l'affût .
[0044] Sur la Figure 8 on voit par ailleurs que l'accouplement 102 comprend une cage 134
solidaire avec une extrémité du châssis de l'organe de travail 100. Dans cette cage
peut tourner librement un organe rotatif 136 solidaire d'une broche d'entraînement
138 de l'organe de travail 100. Cette cage 134 définit à l'avant, c'est-à-dire du
côté de son extrémité libre, ledit épaulement 130, sur lequel prend appui la fourche
105 lors de l'entraînement de l'organe de travail 100 vers l'avant de l'affût. L'épaulement
106, sur lequel la fourche 105 prend appui lors de l'extraction de la tige, est quant
à lui usiné dans l'organe rotatif 136, de façon à libérer la broche 138 de tout effort
de traction lors du dégagement de la tige de perçage 54 du trou de coulée.
[0045] On notera que les moyens représentés sur la Figure 8 pour rendre solidaire la tige
de perçage 54 de l'accouplement 102, comprennent un filet mâle 140, usiné dans l'extrémité
libre de la tige de perçage 54, et un filet femelle correspondant, usiné dans l'extrémité
avant de l'organe rotatif 136.
[0046] Les Figures 10, 11, 12 et 13 montrent une variante utilisant pour l'extraction de
la tige de perçage 54 une pince à mâchoires 150. Cette pince à mâchoires 150 est intégrée
dans le premier chariot 32, sur lequel est articulé le doigt 42. On remarquera que
la pince à mâchoires 150 doit être munie d'un canal de passage 152 pour la tige de
perçage 54, qui est dimensionné de façon à permettre le passage desdits moyens de
guidage lors de l'opération d'introduction de la tige de perçage 54 à l'aide du doigt
42 (voir Figures 10 et 11). De cette façon, la pince à mâchoires 150 peut rester en
place sur le chariot 32 lors de l'opération d'introduction de la tige de perçage 54
dans la masse de bouchage. Lors de l'extraction de la tige de perçage 54, les moyens
de guidage 68, 70 sont bien sûr écartés de la trajectoire de la pince, et le doigt
42 est rabattu vers le haut (cf. Figures 12 et 13). La tige peut maintenant être agrippée
fermement par des paires de mâchoires 154 disposées le long dudit canal de passage
152.
[0047] Les Figures 14, 15, 16 et 17 montrent une variante utilisant pour l'extraction de
la tige de perçage 54 une pince 160 formée de deux crochets 162 et 164 juxtaposés
et articulés tous les deux autour d'un axe transversal 166 dans ledit premier chariot
32. Avant de décrire l'opération d'extraction de la tige de perçage 54 à l'aide des
deux crochets 162 et 164, on notera que le crochet 162 comporte à son extrémité inférieure
un bourrelet 56', équivalent audit bourrelet cylindrique 56 du doigt 42. Ce bourrelet
56' peut pénétrer dans le canal de guidage 64 pour prendre appui sur l'extrémité libre
de la tige de perçage 54 afin de pousser celle-ci dans la masse de bouchage. Le crochet
162 remplit en conséquence, lors de l'opération d'introduction de la tige de perçage
54 dans la masse de bouchage, le rôle du doigt 42 représenté sur les Figures 4 et
5. Sur la Figure 16, on voit par ailleurs que, pour l'opération d'introduction de
la tige, les deux crochets 162 et 164 sont bloqués par une butée amovible 168 dans
une position rabattue. Dans cette position, ledit bourrelet cylindrique 56' se trouve
en alignement avec le canal de guidage 64, et le crochet 164 est complètement rabattu
dans le premier chariot 32. La butée amovible 168 constitue en même temps un contre-appui
pour le crochet 162, lorsque le bourrelet cylindrique 56' de ce dernier prend appui
sur l'extrémité de la tige de perçage 54 pour exercer une poussée axiale sur cette
dernière.
[0048] Pour le dégagement de la tige de perçage 54, les moyens définissant le canal de guidage
64 sont rabattus (cf. Figure 14) et la butée amovible 168 est enlevée, de façon que
les crochets 162 et 164 peuvent être engagés derrière un épaulement 170 solidaire
de l'extrémité libre de la tige de perçage 54. On remarquera que le crochet 164 est
bloqué dans cette position par une tige transversale amovible 172.
[0049] Un vérin pneumatique 174, solidaire du premier chariot 32 pousse le crochet 162 contre
la tige de perçage 54 et ferme ainsi la pince 160 derrière l'épaulement 170. Le deuxième
crochet 164 est poussé contre la tige transversale 172 qui sert en conséquence de
contre-appui ou d'élément de réaction à la pince 160. On notera que les extrémités
des deux crochets 162 et 164 ont avantageusement la forme de segments annulaires épousant
circonférentiellement la tige de perçage 54, de façon à augmenter la surface de contact
entre la pince 160 et la tige de perçage 54, et de réduire ainsi le risque d'arrachement
de l'épaulement 170 lors du dégagement de la tige de perçage 54 du trou de coulée.
[0050] Pour pouvoir travailler sans canal de guidage 64, l'affût 10 comporte avantageusement
un appui intermédiaire 110. Cet appui intermédiaire est constitué d'un crochet 112
monté sur un troisième chariot 114 coulissant à l'aide de deux paires de galets 116,
118 dans les mêmes rails 110, 112 que l'outil de travail 100 (cf. figures 6 et 7).
Ce troisième chariot 114 est de préférence lié au premier chariot 32 par l'intermédiaire
de deux tiges 120, 122 qui sont fixées au troisième chariot 114 et coulissent dans
des douilles de guidage 124, 126 du premier chariot 32 et de l'organe de travail 100.
Le but de ces tiges 120, 122 est de retirer automatiquement l'appui intermédiaire
110 de l'avant de l'affût vers le milieu de l'affût, c'est-à-dire de le mettre en
sécurité avant que la tige de perçage 54 ne soit complètement retirée du trou de coulée.
Cet appui intermédiaire 110 est utilisé pour supporter la tige de perçage retirée
du trou de coulée. Ce même appui 110 peut cependant aussi être utile pour le montage/démontage
d'un foret sur l'organe de travail. Lorsqu'on travaille avec le canal de guidage,
le crochet 112 de l'appui intermédiaire 110 est avantageusement rabattu vers le haut
afin de ne pas gêner la mise en place desdits moyens de guidage 68, 70. A cette fin
le crochet 112 est monté sur le chariot 114 à l'aide d'une articulation cylindrique
128 et peut être immobilisé dans la position rabattue par une goupille 129, respectivement
par un moyen équivalent.
[0051] Un appui fixe 130 à l'avant de l'affût est de préférence un appui-écran du genre
proposé dans la demande de brevet européen EP 0 064 644. Celui-ci comporte deux volets
montés à l'avant de l'affût 10, c'est-à-dire en face du trou de coulée lorsque l'affût
est en position opérative. Ces volets peuvent pivoter entre une position ouverte,
facilitant la saisie de la tige de perçage 54 en vue du dégagement de celle-ci du
trou de coulée et une position fermée, dans laquelle ils définissent un support de
la tige 54 et un bouclier de protection contre les éclaboussures provenant du jet
sortant du trou de coulée lors de l'ouverture de ce dernier.
[0052] Il sera noté que la machine de perçage selon la présente invention peut aussi être
réalisée avec d'autres moyens d'entraînement qu'un moteur hydraulique entraînant une
chaîne sans fin. On peut par exemple utiliser différents types de vérins, entre autres
un vérin télescopique ou un vérin de course C qui agit sur le chariot 32 par l'intermédiaire
d'un multiplicateur de course pour le déplacer sur une distance 2C le long de l'affût.
Un autre système d'entraînement possible est un système vis-écrou, dans lequel l'écrou
est fixe en rotation et la vis qui s'étend le long de l'affût, est fixe en translation.
Une rotation de la vis entraîne en conséquence la translation de l'écrou. Cet écrou
peut directement supporter le doigt 42 ou bien entraîner le premier chariot 32 supportant
le doigt 42.
[0053] Il est en effet évident que le doigt 42 ne doit pas nécessairement être monté sur
un chariot 32 qui coulisse dans des rails dans le caisson 14 formant l'affût 10. Tout
moyen de guidage permettant de maintenir le doigt 42 dans l'axe de la tige lorsqu'il
est déplacé le long de l'affût est à considérer au sens de la présente invention comme
un moyen parfaitement équivalent au système chariot/rails. Dans certains cas il est
même parfaitement envisageable que le doigt 42 soit directement monté sur le moyen
d'entraînement même. Dans ces cas il est parfaitement dans l'esprit de la présente
invention d'assimiler audit premier chariot 32 les moyens utilisés pour rendre solidaire
le doigt 42 dudit moyen d'entraînement. Au sens de la présente invention le terme
"chariot" désigne, par conséquent, de façon la plus générale une pièce de machine
qui supporte et déplace un autre élément de machine.
[0054] Il sera aussi noté que l'exécution des moyens de guidage, telle que décrite ci-avant,
n'est qu'une exécution préférentielle. Il est parfaitement possible de prévoir d'autres
solutions qui permettent de définir un canal de guidage 64 de la tige métallique 54
coaxial à l'axe du trou de coulée et dans lequel le doigt 42 peut pénétrer pour pousser
la tige 54 dans la masse de bouchage, sans pour autant s'écarter de l'enseignement
de la présente invention. Il en est d'ailleurs de même des moyens de support pour
supporter lesdits moyens de guidage.
1. Machine de perçage et d'ouverture d'un trou de coulée dans une paroi d'un four à cuve
par un procédé dans lequel, après avoir obturé le trou de coulée avec une masse de
bouchage, on enfonce dans celle-ci, avant son durcissement complet, une tige et on
extrait celle-ci, au moment voulu, en vue de l'ouverture du trou de coulée, ladite
machine comprenant un affût (10) orientable devant la paroi du four à cuve dans une
position de travail dans le prolongement de l'axe du trou de coulée, un premier chariot
(32) déplaçable le long de cet affût (10), un moyen d'entraînement pour ledit premier
chariot (32) entraînant ce chariot le long de cet affût (10), et ladite machine étant
caractérisée
par des moyens de guidage (68, 70) pour définir un canal de guidage (64) de la tige de
perçage (54), lesdits moyens de guidage (68, 70) présentant en position de travail
au moins une ouverture longitudinale (78) donnant accès à l'intérieur du canal de
guidage (64) perpendiculairement à l'axe de celui-ci,
par des moyens de support (72, 74, 72', 74') desdits moyens de guidage (68, 70) sur
l'affût (10), lesdits moyens de support étant conçus de façon que l'axe longitudinal
du canal de guidage (64) soit coaxial à l'axe du trou de coulée lorsque l'affût (10)
se trouve dans ladite position de travail devant la paroi du four à cuve pour enfoncer
ladite tige métallique (54) dans le trou de coulée, et
par un doigt (42) solidaire dudit premier chariot (32), ledit doigt étant dimensionné
pour pénétrer à travers ladite ouverture longitudinale (78) à l'intérieur dudit canal
de guidage (64) et pour pouvoir exercer une poussée axiale sur une extrémité de la
tige de perçage (54) lors de l'avancement du premier chariot (32) en direction du
trou de coulée, sans déplacer les moyens de guidage en translation.
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de support
comprennent des bras (72, 72') articulés sur l'affût (10) de façon à pouvoir pivoter
latéralement lesdits moyens de guidage (68, 70) en dehors d'un gabarit défini le long
de l'affût (10).
3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit canal de guidage
(64) de la tige de perçage (54) est défini par un tube (66) ayant un diamètre légèrement
plus grand que celui de la tige de perçage (54) et étant muni d'au moins une fente
longitudinale (78) traversant selon une génératrice radialement sa paroi sur toute
sa longueur.
4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit tube (66) est scindé
longitudinalement en un premier et second segment de tube (68, 70), et en ce que lesdits
moyens de support comprennent des premiers bras (72) articulés le long d'un premier
côté latéral (16) de l'affût, qui supportent ledit premier segment de tube (68), et
des seconds bras (72) articulés le long du côté latéral opposé (18) de l'affût, qui
supportent ledit second segment de tube (70), lesdits premiers et seconds bras permettant
de pivoter le premier segment de tube (68) et le second segment de tube (70) latéralement
de l'affût (10) dans des directions opposées.
5. Machine selon la revendication 2 ou 4, caractérisée par au moins un vérin (82, 84)
actionnant lesdits moyens de support pour rabattre lesdits moyens de guidage dans
une position latérale par rapport à l'affût (10).
6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le
doigt (42) solidaire du premier chariot (32) est pivotable autour d'un axe (46) perpendiculaire
à la direction de déplacement dudit premier chariot (32), et en ce qu'une butée (60),
qui est solidaire du premier chariot (32), constitue un contre-appui pour le doigt
(42) lorsque ce dernier prend appui sur l'extrémité de la tige de perçage (54) pour
exercer une poussée axiale sur cette dernière.
7. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit
moyen d'entraînement comprend une chaîne sans fin (24) tendue le long de l'affût (10)
et en ce que cette chaîne (24) est entraînée par un moteur hydraulique (30).
8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par un organe
de travail (100) coulissant sur et déplaçable le long de l'affût (10) et par des moyens
pour accoupler ledit organe de travail (100) au moyen d'entraînement du premier chariot
(32).
9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par des moyens
pour dégager la tige de perçage (54) du trou de coulée qui comprennent des moyens
pour accoupler l'extrémité de la tige de perçage (54) audit moyen d'entraînement.
10. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'organe de travail (100)
est muni d'un moyen d'accouplement (102) permettant de transmettre un effort de traction
à l'extrémité libre de la tige de perçage (54) engagée dans le trou de coulée, et
en ce que ledit moyen d'entraînement est muni d'un appui prenant directement appui
sur ledit moyen d'accouplement rendu solidaire de la tige de perçage (54) pour pousser
l'organe de travail vers l'arrière de l'affût (10) et extraire de cette façon la tige
de perçage (54) du trou de coulée.
11. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par des moyens
pour dégager la tige de perçage (54) du trou de coulée qui comprennent au moins un
crochet s'engageant derrière un épaulement usiné dans l'extrémité de la tige (54).
12. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par un appui
intermédiaire (110) coulissant sur et déplaçable le long de l'affût (10), qui permet
de supporter une tige ou un foret de perçage en absence du canal de guidage (64).
13. Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'appui intermédiaire comprend
un crochet (110) monté sur un chariot (114) à l'aide d'une articulation cylindrique
(128) de façon à pouvoir être rabattu.
14. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée par un écran
(130) monté à l'avant de l'affût en face du trou de coulée, ledit écran 130 étant
constitué de volets pouvant pivoter entre une position ouverte facilitant la saisie
de la tige de perçage (54) en vue du dégagement de celle-ci du trou de coulée et une
position fermée dans laquelle ils définissent un support de la tige de perçage (54)
à l'avant de l'affût et un bouclier de protection contre des éclaboussures de métaux
en fusion.
15. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le
premier chariot (32) comporte une pince (160) munie de deux crochets juxtaposés, qui
sont pivotables autour d'un axe transversal et engageables derrière un épaulement
(56) solidaire de l'extrémité de la tige de perçage (54), et au moins un vérin pneumatique
(174), agencé entre le premier chariot (32) et un des deux crochets (162, 164), de
façon à pouvoir fermer et ouvrir pneumatiquement la pince (160).
16. Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce que le doigt (42) est constitué
par un des deux crochets (162, 164) qui comporte un bourrelet (56') engageable dans
le canal de guidage (64), et en ce que le premier chariot (32) est muni d'une butée
amovible (168) formant, lors de l'opération d'introduction de la tige dans la masse
de bouchage, un contre-appui pour le crochet (162) comportant le bourrelet (56').
17. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le
premier chariot comprend une pince (150) à mâchoires (154), et en ce que cette pince
(150) est munie d'un canal de passage (152) pour la tige de perçage (54), ledit canal
de passage (152) étant dimensionné de façon à permettre le passage desdits moyens
de guidage lors de l'opération d'introduction de la tige de perçage (54) dans le trou
de coulée à l'aide du doigt (42).
1. Maschine zum Bohren und Öffnen eines Abstichloches in einer Wand eines Schachtofens
nach einem Verfahren, bei dem, nachdem das Abstichloch mit einer Verschlußmasse verschlossen
wurde, in diese Verschlußmasse vor ihrer vollständigen Aushärtung eine Stange eingeschoben
wird, und diese Stange in dem gewünschten Augenblick herausgezogen wird, um das Abstichloch
zu öffnen, aufweisend eine Lafette (10), die in einer Arbeitsposition vor der Wand
des Schachtofens in der Verlängerung der Achse des Abstichloches orientierbar ist,
einen ersten Wagen (32), der längs dieser Lafette (10) verfahrbar ist, und ein Antriebsmittel
für den ersten Wagen (32), das diesen Wagen längs dieser Lafette (10) antreibt, wobei
die Maschine gekennzeichnet ist
durch Führungsmittel (68, 70), um einen Führungskanal (64) für die Abstechstange (54)
zu definieren, wobei die Führungsmittel (68, 70) in der Arbeitsposition mindestens
eine Längsöffnung (78) aufweisen, die senkrecht zu der Achse des Führungskanals (64)
Zugang zu dem Inneren des Führungskanals (64) gibt,
durch Tragmittel (72, 74, 72', 74') für die Führungsmittel (68, 70) auf der Lafette
(10), wobei die Tragmittel so ausgelegt sind, daß die Längsachse des Führungskanals
(64) koaxial zu der Achse des Abstichloches ist, wenn sich die Lafette (10) in der
Arbeitsposition vor der Wand des Schachtofens befindet, um die metallische Stange
(54) in das Abstichloch einzuschieben, und
durch einen Finger (42), der mit dem ersten Wagen (32) verbunden ist, wobei der Finger
so dimensioniert ist, daß er durch die Längsöffnung (78) in das Innere des Führungskanals
(64) eindringen kann, und beim Vorschieben des ersten Wagens (32) in Richtung des
Abstichloches einen axialen Schub auf ein Ende der Abstechstange (54) ausüben kann,
ohne die Führungsmittel zu verschieben.
2. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragmittel Arme (72, 72')
aufweisen, die auf der Lafette (10) gelenkig so gelagert sind, daß sie die Führungsmittel
(68, 70) aus einem längs der Lafette (10) definierten Begrenzungsprofil seitlich herausschwenken
können.
3. Maschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (64)
für die Abstechstange (54) durch ein Rohr (66) definiert ist, dessen Durchmesser ein
wenig größer als der Durchmesser der Abstechstange (54) ist, und das mit mindestens
einem Längsschlitz (78) versehen ist, der gemäß einer Mantellinie über die ganze Länge
des Rohrs (66) durch die Wand des Rohrs (66) radial hindurchgeht.
4. Maschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (66) in der Längsrichtung
in ein erstes und ein zweites Rohrsegment (68, 70) gespalten ist, und daß die Tragmittel
erste Arme (72) aufweisen, die längs einer ersten seitlichen Seite (16) der Lafette
gelenkig gelagert sind und das erste Rohrsegment (68) tragen, und zweite Arme (72)
aufweisen, die längs der gegenüberliegenden seitlichen Seite (18) der Lafette gelenkig
gelagert sind und das zweite Rohrsegment (70) tragen, wobei die ersten und zweiten
Arme ermöglichen, das erste Rohrsegment (68) und das zweite Rohrsegment (70) in der
seitlichen Richtung der Lafette (10) in entgegengesetzten Richtungen zu schwenken.
5. Maschine gemäß Anspruch 2 oder 4, gekennzeichnet durch mindestens einen Hubzylinder
(82, 84), der die Tragmittel betätigt, um die Führungsmittel in eine bezüglich der
Lafette (10) seitliche Position umzuklappen.
6. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
mit dem ersten Wagen (32) verbundene Finger (32) um eine zu der Verschieberichtung
des ersten Wagens (32) senkrechte Achse (46) schwenkbar ist, und daß ein Anschlag
(60), der mit dem ersten Wagen (32) fest verbunden ist, eine Gegenauflage für den
Finger (42) bildet, wenn dieser Finger auf dem Ende der Abstechstange (54) aufliegt,
um einen axialen Schub auf diese Abstechstange auszuüben.
7. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Antriebsmittel eine längs der Lafette (10) gespannte, endlose Kette (24) aufweist,
und daß diese Kette (24) durch einen hydraulischen Motor (30) angetrieben wird.
8. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Arbeitsorgan
(100), das auf der Lafette (10) gleitet und längs der Lafette (10) verschiebbar ist,
und durch Mittel, um das Arbeitsorgan (100) an das Antriebsmittel des ersten Wagens
(32) anzukuppeln.
9. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Mittel, um
die Abstechstange (54) aus dem Abstichloch herauszuziehen, die Mittel aufweisen, um
das Ende der Abstechstange (54) an das Antriebsmittel anzukuppeln.
10. Maschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsorgan (100) mit
einem Ankuppelmittel (102) versehen ist, das ermöglicht, eine Zugkraft auf das freie
Ende der in das Abstichloch eingeschobenen Abstechstange (54) zu übertragen, und daß
das Antriebsmittel mit einer Auflage versehen ist, die unmittelbar auf dem mit der
Abstechstange (54) fest verbundenen Ankuppelmittel aufliegt, um das Arbeitsorgan nach
dem hinteren Ende der Lafette zu schieben, und auf diese Weise die Abstechstange (54)
aus dem Abstichloch herauszuziehen.
11. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Mittel, um
die Abstechstange (54) aus dem Abstichloch herauszuziehen, die mindestens einen Haken
aufweisen, der hinter einer in dem Ende der Stange (54) angebrachten Schulter eingreift.
12. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine auf der
Lafette (10) gleitende und längs der Lafette (10) verschiebbare Zwischenauflage (110),
die ermöglicht, bei Abwesenheit des Führungskanals (64) eine Stange oder einen Abstechbohrer
zu tragen.
13. Maschine gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenauflage einen
Haken (110) aufweist, der mit Hilfe eines zylindrischen Gelenks (128) auf einem Wagen
(114) so angebracht ist, daß er umgeklappt werden kann.
14. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen Schirm
(130), der an dem vorderen Ende der Lafette gegenüber dem Abstichloch angebracht ist,
wobei der Schirm 130 aus Flügeln besteht, die geschwenkt werden können zwischen einer
offenen Position, die das Ergreifen der Abstechstange (54) zum Herausziehen aus dem
Abstichloch erleichtert, und einer geschlossenen Position, in der sie an dem vorderen
Ende der Lafette eine Auflage für die Abstechstange (54) und einen Schild zum Schutz
vor Spritzern aus schmelzflüssigen Metallen definieren.
15. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Wagen (32) eine Zange (160) umfaßt, die mit zwei nebeneinander angeordneten
Haken versehen ist, die um eine Querachse schwenkbar sind und hinter einer mit dem
Ende der Abstechstange (54) fest verbundenen Schulter (56) eingreifen können, und
mindestens einen pneumatischen Hubzylinder (174) umfaßt, der zwischen dem ersten Wagen
(32) und einem der zwei Haken (162, 164) so angeordnet ist, daß die Zange (160) pneumatisch
geschlossen und geöffnet werden kann.
16. Maschine gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Finger (42) aus einem
der zwei Haken (162, 164) besteht, der einen in den Führungskanal (64) einschiebbaren
Wulst (56') umfaßt, und daß der erste Wagen (32) mit einem herausnehmbaren Anschlag
(168) versehen ist, der beim Einschieben der Stange in die Verschlußmasse eine Gegenauflage
für den mit dem Wulst (56') versehenen Haken (162) bildet.
17. Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Wagen eine Zange (150) mit Backen (154) aufweist, und daß diese Zange (150)
mit einem Durchgangskanal (152) für die Abstechstange (54) versehen ist, wobei der
Durchgangskanal (152) so dimensioniert ist, daß er beim Einschieben der Abstechstange
(54) in das Abstichloch mit Hilfe des Fingers (42) den Durchgang der Führungsmittel
ermöglicht.
1. Machine for piercing and opening a taphole in a wall of a shaft furnace by a method
in which, after having closed the taphole with taphole clay, a rod is driven into
it before it is completely hard and the said rod is withdrawn, at the desired moment,
with the aim of opening the taphole, the said machine comprising a mounting (10) capable
of orientation in front of the wall of the shaft furnace in a working position along
the extension of the axis of the taphole, a first carriage (32) moveable along this
mounting (10), a means of driving the said first carriage (32) driving this carriage
along this mounting (10), and the said machine being characterised
by guidance means (68, 70) in order to define a guide channel (64) for the piercing
rod (54), the said guidance means (68, 70) having in the working position at least
one longitudinal opening (78) giving access to the inside of the guide channel (64)
in a direction perpendicular to the axis of the latter,
by means (72, 74, 72', 74') for supporting the said guidance means (68, 70) on the
mounting (10), the said supporting means being designed in such a way that the longitudinal
axis of the guide channel (64) is coaxial with the axis of the taphole when the mounting
(10) is in the said working position in front of the wall of the shaft furnace in
order to drive the said metallic rod (54) into the taphole, and
by a finger (42) attached to the said first carriage (32), the said finger being of
such a size as to penetrate through the said longitudinal opening (78) to the inside
of the said guide channel (64) and so as to be capable of exerting an axial thrust
on one end of the piercing rod (54) when the first carriage (32) advances in the direction
of the taphole, without moving the guidance means in translational.
2. Machine according to Claim 1, characterised in that the said support means comprise
arms (72, 72') articulated on the mounting (10) so as to be capable of pivoting the
said guidance means (68, 70) laterally outside a clearance space defined along the
mounting (10).
3. Machine according to Claim 1 or 2, characterised in that the said guide channel (64)
for the piercing rod (54) is defined by a tube (66) having a diameter slightly greater
than that of the piercing rod (54) and being provided with at least one longitudinal
slit (78) traversing its wall radially along a generating line over its whole length.
4. Machine according to Claim 3, characterised in that the said tube (66) is divided
longitudinally into a first and second segment of tube (68, 70), and in that the said
means of support comprise first arms (72) articulated along a first side wall (16)
of the mounting, which support the said first segment of tube (68), and second arms
(72) articulated along the opposite side wall (18) of the mounting, which support
the second segment of tube (70), the said first and second arms enabling the first
segment of tube (68) and the second segment of tube (70) to pivot laterally on the
mounting (10) in opposite directions.
5. Machine according to Claim 2 or 4, characterised by at least one jack (82, 84) actuating
the said support means in order to pull back the said guidance means into a lateral
position with respect to the mounting (10).
6. Machine according to any one of Claims 1 to 5, characterised in that the finger (42)
attached to the first carriage (32) is capable of pivoting about an axis (46) perpendicular
to the direction of movement of the said first carriage (32), and in that a stop (60),
which is attached to the first carriage (32), forms a counter-support for the finger
(42) when the latter bears against the end of the piercing rod (54) to exert an axial
thrust on the latter.
7. Machine according to any one of Claims 1 to 6, characterised in that the said drive
means comprises an endless chain (24) stretched along the mounting (10) and in that
this chain (24) is driven by a hydraulic motor (30).
8. Machine according to any one of Claims 1 to 7, characterised by a working unit (100)
sliding on and moveable along the mounting (10) and by means for coupling the said
working unit (100) to the means for driving the first carriage (32).
9. Machine according to any one of Claims 1 to 8, characterised by means for extracting
the piercing rod (54) from the taphole which comprise means for coupling the end of
the piercing rod (54) to the said driving means.
10. Machine according to Claim 8, characterised in that the working unit (100) is provided
with means for coupling (102) making it possible to transmit a tractive force to the
free end of the piercing rod (54) engaged in the taphole, and in that the said driving
means is provided with a support bearing directly against the said means of coupling
attached to the piercing rod (54) in order to push the working unit towards the rear
of the mounting (10) and in this way to extract the piercing rod (54) from the taphole.
11. Machine according to any one of Claims 1 to 9, characterised by means for extracting
the piercing rod (54) from the taphole which comprise at least one hook engaged behind
a shoulder machined in the end of the rod (54).
12. Machine according to any one of Claims 1 to 11, characterised by an intermediate support
(110) sliding on and moveable along the mounting (10), which makes it possible to
support a piercing rod or drill in the absence of the guide channel (64).
13. Machine according to Claim 12, characterised in that the intermediate support comprises
a hook (110) mounted on a carriage (114) using a cylindrical articulation (128) so
that it can be folded back.
14. Machine according to any one of Claims 1 to 13, characterised by a screen (130) mounted
in front of the mounting facing the taphole, the said screen 130 being formed from
panels capable of pivoting between an open position facilitating the gripping of the
piercing rod (54) with the aim of extracting it from the taphole and a closed position
in which they define a support for the piercing rod (54) in front of the mounting
and a shield for protection against splashes of molten metals.
15. Machine according to any one of Claims 1 to 9, characterised in that the first carriage
(32) comprises a clamp (160) provided with two juxtaposed hooks, which are capable
of pivoting about a transverse axis and of engaging behind a shoulder (56) attached
to the end of the piercing rod (54), and at least one pneumatic jack (174), positioned
between the first carriage (32) and one of the two hooks (162, 164) so that it can
close and open the clamp (160) pneumatically.
16. Machine according to Claim 15, characterised in that the finger (42) is formed by
one of the two hooks (162, 164), which carries a flange (56') capable of engaging
in the guide channel (64), and in that the first carriage (32) is provided with a
detachable stop (168) forming, during the operation of introducing the rod into the
taphole clay, a counter-support for the hook (162) carrying the flange (56').
17. Machine according to any one of Claims 1 to 9, characterised in that the first carriage
comprises a clamp (150) with jaws (154), and in that this clamp (150) is provided
with a passage channel (152) for the piercing rod (54), the said passage channel (152)
being of such a size as to allow the passage of the said guidance means during the
operation of introducing the piercing rod (54) into the taphole using the finger (42).