EP0464419A2 - Installation for mounting and dismantling of tuyere cooler castings of shaft furnaces - Google Patents
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- EP0464419A2 EP0464419A2 EP91109680A EP91109680A EP0464419A2 EP 0464419 A2 EP0464419 A2 EP 0464419A2 EP 91109680 A EP91109680 A EP 91109680A EP 91109680 A EP91109680 A EP 91109680A EP 0464419 A2 EP0464419 A2 EP 0464419A2
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Definitions
- the present invention relates to a device for assembling and disassembling drums from a shaft furnace, which, in the operative position, are wedged on a circular interior seat of a chapel in the wall of the furnace, comprising a clamp with retractable claws, which can be engaged through the tympe and maneuvering means passing through the clamp and maneuverable from the outside to deploy or retract the claws radially with respect to the axis of the tympe.
- tank furnaces in particular blast furnaces, are supplied with hot air and with liquid or solid fuels through a circular lining of nozzle at the crucible of the furnace.
- These nozzles are held in place by a tymp housed in the inner part of the wall of the oven, these eardrums being extended towards the outside of the wall by a chapel fixed to the metal shielding outside of the oven.
- the chapel, the tympe and the nozzle are frustoconical parts nested, in this order, telescopically one inside the other.
- the chapels are generally made of steel, while the tympanums and nozzles are made of copper.
- the eardrums and nozzles are further cooled with water thanks to a double frustoconical wall.
- the disassembly of a nozzle which protrudes from the interior side of the wall of the oven does not, in general, pose any particular problems
- the disassembly of a tympe is, in general, a much more difficult operation given that that -ci is not only stuck on the inner seat of the chapel but, in addition, is embedded in the refractory material of the wall of the furnace, which it must also undergo the weight and, possibly, any relative movement.
- the dismantling of a tympe is generally carried out by a manual intervention team, composed of five to six workers who try to unlock the tympe from its seat using long metal hooks gripped behind the inner edge of the tympe, when the nozzle is cleared.
- a manual intervention team composed of five to six workers who try to unlock the tympe from its seat using long metal hooks gripped behind the inner edge of the tympe, when the nozzle is cleared.
- the trick consisting in interrupting the circulation of cooling water in the tympe so as to let it warm up by the heat of the top wall stove beyond the temperature to which it is normally exposed.
- Patent application EP No. 90124485 proposes a device for mounting or dismounting nozzles or drums from the furnace to the tank. It is a relatively complex machine provided with a clamp that can grip both the nozzle and the tympe and allowing the release of these parts from their seat without manual force.
- This gripper is operated using a hydraulic unit capable of actuating two telescopic elements of the gripper in the opposite direction opposites, so that the hydraulic aggregate must be specially designed for this purpose, which makes the machine relatively complicated and expensive.
- the object of the present invention is to provide a simpler device for unlocking and dismantling the eardrums and which can be actuated by conventional and standard means.
- the device proposed by the present invention is essentially characterized in that the clamp and its operating means are carried by a yoke designed to be adapted on the outside edge of the chapel and to be associated with a known pneumatic wrencher capable of be adapted to the outside of the yoke, either on extensions of the claws, or on their operating means to exert, by its rotation and its support on the yoke, a tensile force on the claws of the clamp.
- orientation qualifiers "interior” and “exterior” used in the present description always refer to blast furnaces, insofar as “interior” means the interior side of the furnace and “exterior” refers to the exterior side of the furnace.
- the device proposed by the present invention is extremely simple. After having removed the elements of the wind carrier directing the hot air in the nozzle, the device mounted, preferably on a suitable chassis, is moved using a forklift in the axis of the tympe and is advanced along this axis to engage the clamp in the open position, that is to say claws retracted, through the tympe until the yoke is supported on the circular edge of the chapel and on which it can possibly be fixed using clamping screws. The clamp is then opened using its operating means until the hooks are secured behind the inner edge of the tympe.
- the yoke is preferably a multi-branch yoke, with three branches extending radially from the hub of the yoke at 120 ° intervals.
- the clamp therefore includes also three claws associated with the three branches of the yoke and each provided on the inside with a hook which can be stowed behind the inner edge of the tymp.
- the device proposed by the invention it is possible to remove the eardrums from a blast furnace without great manual effort and, above all, without danger for the intervention team.
- the eardrums unlocked and removed using this device are never damaged during extraction, so that they can be reused, if they have not undergone any other degradation during their usage.
- the device can be easily operated by two workers, instead of five to six for manual intervention.
- the intervention time is also reduced to a duration, which, on the one hand, is practically invariable for removing a tympe and which, on the other hand, remains within the limits of one hour, so that stopping of blast furnace production is minimized.
- the invention also provides various embodiments for the operation of the pliers and the bolt-on tool.
- each claw opposite the hooks is articulated on a tensioner which is crossed by a threaded rod, housed in the corresponding branch of the yoke, without the possibility of axial displacement, but with the possibility of rotation under the action of a screwdriver connectable to a polygonal head of the rod.
- the means for operating the clamp comprise, according to a first embodiment, a corner consisting of three inclined ramps extending radially from an axial operating rod and diverging towards the inner end of the clamp, each ramp comprising means guide a cam integral with each of the claws to cause deployment or radial retraction thereof according to the direction of axial movement of the operating rod.
- This operating rod may consist of two telescopic parts penetrating one into the other by respectively external internal threads, the part carrying the operating corner of the clamp being stationary in rotation and movable axially, the other being housed in the hub of the yoke in axial immobilization, but with the possibility of rotation thanks to an external polygonal head which can be actuated by a bolting machine.
- the three claws are respectively housed between three pairs of legs converging according to the taper of the tympe and fixed longitudinally on a flange carried by the inner end of a socket which is axially displaceable through the hub of the yoke, but keyed in rotation relative to it.
- the claws bear, at their end, yoke side, on said flange of the sleeve and are, by their opposite inner end, deployable and retractable radially under the action of an axial displacement of an operating rod passing coaxially through the clamp and the sleeve, this rod being axially displaceable in rotation relative to the sleeve, but keyed in rotation relative to the latter.
- the deployment of the three claws can be ensured by three domed leaf springs provided on a sleeve fixed on the operating rod, while the retraction of the claws against the action of the spring blades can be produced by cams provided on this sleeve and associated with oblique ramps on the claws and under the action of an axial depression of the operating rod in the tympe. Each claw is then also axially displaceable within the limit of stops provided on the corresponding tabs.
- each claw can be articulated on an extension crossing the corresponding branch of the yoke and on the threaded end of which can be connected a bolting machine by means of a mandrel which can take support on the yoke branch.
- the gripper can be actuated using a tubular operating sleeve comprising an cooperating external thread, on the external side of the yoke, with an internal thread of the sleeve and an internal thread cooperating with an external thread of the end of the operating rod axially passing through the sleeve, the external and internal threads of the sleeve having respectively a right and a left pitch so as to move, by the same maneuver, the sleeve and the operating rod in opposite directions.
- This maneuver can be carried out manually using a retractable lever engaged on the maneuvering sleeve.
- a mandrel comprising a cylindrical cap engaged around the operating sleeve to bear on the hub, this mandrel being extended outwards via '' a rotary adapter comprising an internal screw thread to be screwed onto the external thread of the pliers operating rod and a female axial polygonal connection to be coupled to the bolting machine.
- a tubular operating sleeve comprising a thread cooperating outside, on the outside of the yoke, with an internal thread of the yoke hub and an internal thread cooperating with an external thread of the sleeve to move the latter in the axial direction.
- the bolting machine can be connected to the operating rod by means of a mandrel screwed onto the external thread of the end of the rod and comprising a female axial polygonal connection to be coupled to the bolting machine, this, by bearing, by the mandrel, on the sleeve, serving both for opening and closing the clamp, as for the extraction of the tympe.
- this rod preferably comprises a spherical articulation with a limited angular play to compensate for any decentering of the device or the tympe.
- FIG. 1 schematically shows the general environment in which the device proposed by the present invention is to operate.
- the hot air intended to be injected into a shaft furnace is withdrawn from a circular pipe 10 evolving around the lower part of the furnace and is conveyed through blower holders 12 to a lining of nozzles 16 to be injected into the oven.
- the nozzles 14, which further include injectors 18 of solid or liquid fuels, extend through an opening in the wall 20 of the furnace and its metal shield 22. This opening is delimited in the wall 20, from the outside towards the inside, by a steel chapel 24 and a copper tympe 26, the nozzle 16, also made of copper, extending the tympe 26.
- the nozzle 14 comes to bear on a front seat, generally spherical, which is provided the nozzle 16.
- a front seat generally spherical, which is provided the nozzle 16.
- the chapel 24, the tympe 26 and the nozzle 16 all have a frustoconical shape and are telescopically fitted one inside the other.
- FIG. 2 represents the most simplified version of a device for extracting the tymp 26.
- the figure shows this device in the operative position for extraction, after prior release of the nozzle.
- the device shown in FIG. 2 comprises three essential parts, namely a multi-branch yoke 30 as a support for the functional elements which are a clamp and the means for operating the latter.
- the yoke 30 simply consists of three branches 32 extending radially from the hub 34 and forming between them equal angles of 120 °.
- the ends of the arms 32 can be provided, on their inner face, with shoes 36 to bear on the circular edge of the chapel 24.
- the branches 32 can also include means allowing the yoke to be fixed on the edge of the chapel 24.
- the branches 32 can be extendable so that they can be adapted to chapels of different diameter.
- the embodiment of FIG. 2 essentially comprises three linkages, only one of which is shown at 38. These each include an interior part formed by a rod 40 ending in a hook 42, the three rods 40 constituting in fact the claws and a clamp 44.
- the external part of the rods 38 is formed essentially by a traction screw 46 ending outside the yoke 30 by a square head 48 allowing the rotation of the traction screw 46.
- the connection between the traction screw 46 and the claw 40 is constituted in the form of a tensioner 50 connected by an articulation to the claw 40.
- the tensioner 50 comprises a nut 52 with a counter-thread crossed by the traction screw 46.
- each tensioner 50 is preferably housed in a protective box 58 secured to the branch 32 of the yoke 30.
- the opening and closing of the clamp 44 are carried out using a device constituted by an operating wedge 60 carried by an axial operating rod 62.
- This operating rod 62 consists of two interpenetrable telescopic parts, namely a hollow rod 64 and a threaded rod 66 housed axially in the hub 34 of the yoke 30 and whose internal threaded part cooperates with a corresponding internal thread of the hollow rod 64, or more simply with a lock nut 68 welded to the end of the hollow rod 64.
- the other end of the threaded rod 66 has, like the traction screws 46, on the other side of the yoke 30, a square head and, likewise, is immobilized axially in the yoke 30 by stops 70.
- a rotation of the rod 66 causes an axial displacement of the hollow rod 64 in one direction or the other according to the direction of rotation.
- the functions of the rods 64 and 66 can be reversed, that is to say that the rod 64 is full and enters the hollow of a rod 66 by the rotation of the latter.
- a person skilled in the art may provide other means, just as simple, for ensuring the axial displacement of the part 64 of the operating rod 62.
- the operating corner 60 can be constituted (see also FIG. 3), in its simplest version, by three ramps 72 fixed radially on the inner end of the rod 64 and diverging from the latter towards each of the claws 40 , to form a general configuration in the form of a tripod.
- Each of the hooks 42 is provided, in its interior corner, with a finger or a cam 74 guided along the interior edge of the corresponding ramp 72.
- the maximum diameter of the operating corner 60 must, of course, be less than the smallest section of the tympe 26 to allow the device to be put in place.
- the yoke 80 also uses a support yoke 80 (see also FIG. 8) intended to be applied or fixed to the outer edge of the chapel 24 and carried, according to the embodiment, by an appropriate chassis.
- the yoke 80 also comprises three branches 82 extending radially from the hub 84 of the yoke 80.
- the ends of the branches 82 are provided with anchoring bolts 86 allowing the yoke to be anchored on the edge of the chapel 24.
- These bolts d anchor 86 are preferably movable in radial grooves 88 of branches 82 to compensate for possible deformations of the chapel or to be adapted to chapels of different sizes.
- Figure 5 shows a first embodiment of the device in place on the chapel 24 and supported on a frame 90 transportable using a forklift 91.
- the invention recommends for the embodiment of Figure 5 as well than those in the following figures, a more sophisticated clamp 92 of the kind described in patent application EP 90124485. Since this clamp is described in detail in the aforementioned document, it will only be described briefly in the context of the present application with a invitation to the reader to refer to the aforementioned document for further details.
- the clamp 92 therefore comprises three claws 94 provided with an internal hook and positioned around an axial operating rod 96 opposite the branches 82 of the yoke 80.
- Each of the claws 94 is housed inside a pair of legs, only one of which is shown at 98 in the figures.
- These legs 98 of substantially triangular shape, converge longitudinally along the taper of the tympe 26 and are fixed on a diametral flange 100.
- the claws 94 take, between the adjacent legs 98, by their external part, bearing on the peripheral edge of the flange 100.
- the six legs 98 are also integral with a collar circular 102 intended to bear on the outer edge of the tympe 26.
- the claws 94 In the open position of the clamp 92 (see FIG. 7) the claws 94 have a certain freedom of axial movement limited, on the one hand, by a flange 104 opposite the flange 100 and, on the other hand, by stops 106 , 108 provided respectively on the claws 94 and the adjacent legs 98.
- the inner part of the operating rod 96 is surrounded by a coaxial cylindrical sleeve 110 held in place, on one side, by a flange 112 of the rod 96 and, on the opposite side, at the end of the rod 96 by a radial flange 114 fixed on this rod.
- the sleeve 110 carries three pairs of radial flanks 116, one of these being only shown in the figures, the positions of which correspond to those of the legs 98 and which frame the inner part of each of the claws 94.
- each of the three spaces delimited by each pair of flanks 116, the axial edge of the claws 94, the sleeve 110 as well as the flange 112 and the flange 114 is a floating spring leaf 118 whose elasticity tends to bulge as shown in FIG. 5
- an oblique cam 120 intended to cooperate with an oblique ramp 122 provided on each lateral side of the claws 94 and formed by a widening of the inner end thereof.
- Figures 5 and 6 show the clamp 92 in the fully closed position, the tympe 26 being wedged between the collar 102, on the one hand and each of the hooks of the claws 94, on the other hand.
- the operating rod 96 is moved axially, in one of the ways explained in more detail thereafter, to the right in the figures, the flange 100 with its collar 102 and the legs 98 remaining in place. Thanks to this movement, the inner end of the claws 94 is first released from the grip of the flange 114, while the cams 120 approach the ramps 122 of each of the claws.
- the claws 94 From the moment the cams 120 come into contact with the ramps 122, the claws 94, by virtue of a certain axial and radial freedom, are also driven to the right in the figures, under the effect of the pushing of the cams 120 up to that their axial movement is stopped in mutual contact with the stops 106 and 108. Thanks to this axial translation, the claws 94 are released from the inner face of the tympe 26. The continuation of the axial movement of the operating rod 96 towards the right in the figures, causes the cams 120 to act on the inclined ramps 122 since the claws are now blocked by the stops 108. This causes, as shown in FIG.
- Closing the clamp 92 comprises the same sequences in reverse order.
- the operating rod 96 is moved to the left from the position of FIG. 7. This movement causes the disengagement of the cams 120 from the inclined ramps 122 from the prongs 94 to release them by the action of the blades. spring 118.
- the elastic deformation of these blades 118 towards the positions of FIGS. 5 and 6 and the continued movement of the operating rod to the left cause the claws 94 to slide, under the action of the flange 114 up to the position of FIGS. 5 and 6 according to which the clamp is closed and maintains the tympe 26 between the collar 102 and the hooks of the claws 94.
- FIGS. 5 and 6 are the same as regards the axial operation of the rod 96.
- This rod 96 passes coaxially through a cylindrical sleeve 130 which carries at its inner end the flange 100.
- the rod 96 can slide axially by relative to the socket 130 but is immobilized in rotation relative to the latter by means of a key 132.
- the socket 130 for its part, is housed in the hub 84 of the yoke 80 so as to be able to slide therein in the axial direction, while being locked in the rotary direction by means of another key 134.
- the axial displacement of the rod 96 is initiated by a tubular operating sleeve 136.
- This comprises an external thread 138 by which it is screwed into a corresponding internal thread of the front part of the sleeve 130.
- the sleeve 136 also comprises an internal thread 140 matching a corresponding external thread around the end of the rod 96 emerging from the socket 130.
- One of the threads 138 or 140 has a thread on the right, while the other of the threads 140 or 138 has a screw thread on the left. Thanks to these opposite screw threads, by rotating the sleeve 136 manually using a retractable lever 142, the feedback on the sleeve 130 and the rod 96 encourages these two elements to move in the opposite direction.
- the operating rod 96 is guided in the sleeve 130, it does not, unlike the embodiments of FIG. 2, compensate for misalignments or irregularities in positioning of the yoke. This is the reason why there is provided in the rod 96 an articulation 150 shown in more detail in FIG. Sa.
- the operating rod is in two parts 96a, 96b which touch each other along a spherical articulation surface defined by a convex face of one of the parts 96b and a concave part complementary to the other part 96a of the rod 96.
- the stability and the junction of the two parts 96a and 96b is ensured by a belt 152 of which an axial opening 154 is greater that the corresponding part 96a so as to leave an annular clearance 156.
- this clearance 156 one of the parts 96b or 96a may undergo, with respect to the other part 96a or 96b, an offset to the inside a solid angle ⁇ .
- This angular mobility allows the compensation of any irregularity or misalignment of the tympe 26 or of the extraction device and therefore ensures correct positioning of the clamp relative to the tymp 26.
- each of the claws 94 is articulated, on the outside, on an extension 160 which crosses the corresponding branch 82 of the yoke 80.
- the end of this extension 160 is provided with a thread of screw on which is engaged a pneumatic bolting machine 162 by means of a mandrel 164.
- the mandrel 164 is encouraged to screw on the extension 160, but, retained by a bearing surface 166 provided for this effect on the branch 82, it exerts a corresponding tensile force on the extension 160 and on the claw 94.
- the two other claws, not shown, are successively acted on until the tympe 26 is released by axial sliding of the sleeve 130 in the hub 84 under the thrust of the tympe 26 on the collar 102.
- the whole device including the tympe 26 held in the closed clamp 92 can be extracted from the chapel, after release of the bolts 86 from the yoke 80, by retraction of the forklift truck on which the chassis 90 is located.
- the tympe 26 is released from its seat on the chapel 24 by acting on the operating arm 96.
- using a slightly modified support frame 170 allowing the installation of a pneumatic wrencher 172 in axial alignment on the operating rod 96.
- This wrencher 172 is also a conventional wrencher commercially available and sufficiently powerful for the needs of the cause.
- This can be connected to the end of the operating arm 96, via a mandrel 174, after removal of the lever 142.
- This mandrel 174 has a cylindrical cap 182 which can be engaged around the sleeve 136 to take support on the hub 84 of the yoke 80.
- the mandrel 174 also comprises a rotary adapter 176 connected by means of a bearing 178 to the cap 182.
- the adapter 176 has, in the hollow of the cap 182, an axial opening with a no screw designed to be screwed onto the threaded end of the operating rod 96.
- a polygonal female connector 180 allows connection with the wrench 172.
- FIG. 9 represents a variant of the embodiment of FIG. 6, insofar as the chassis 170 is replaced by a carriage 186 traveling on rails, not shown, and suspended below the circular hot wind pipe which exists around some blast furnaces to support a wind-breaker dismantling machine.
- the tympe extraction device which is exactly the same as that of FIG. 6, is carried in a cradle 188 mounted on the carriage 186 and whose inclination is adjustable by means of a double adjusting nut 190.
- Figures 10 and 11 show another embodiment respectively representing the clamp 92 in the closed position and in the open position. If the operation and the constitution of the clamp 92 are identical to the embodiment of FIG. 6, on the other hand, the operation of the clamp is different.
- the opening and closing of the clamp 92 are also carried out using an operating rod 200 axially displaceable in a bushing 202 which, in turn, is axially displaceable in the hub 204 of the yoke 80.
- the operating rod 200 that the sleeve 202 are immobilized in rotation using keys.
- the operating sleeve 206 does not act on the operating rod 200 which freely crosses a central opening of the sleeve 206.
- the latter also has an internal and external thread, but these cooperate respectively with an external thread of the sleeve 202 and an internal thread of the hub 204.
- the operating sleeve 206 only serves to axially move the sleeve 202 so as to close the clamp 92 from the rear, by the support of the collar 102 on the outer edge of the tympe 26.
- the external and internal threads of the sleeve are also of opposite pitch so that when the sleeve 206 is screwed into the hub 204, the sleeve 202 undergoes an axial displacement twice as great relative to the hub 204 in the same direction.
- the maneuvering rod 200 is actuated directly using a conventional bolting machine 210 by means of a mandrel 212 which has an internal thread allowing it to be screwed onto a thread 214 at the end of the rod 200 and a female polygonal connection enabling it to be fitted directly to the bolting machine 210.
- the bolting machine and the type extraction device are also supported by a frame 216.
- the device For the disassembly of a tympe 26, the device is brought, using a forklift 218 in the position of Figure 11 until the collar 102 of the clamp 92 is in abutment on the edge outside of the tympe 26.
- the adjustment bolts 86 of the yoke 80 are tightened to secure it on the edge of the chapel 24.
- the sleeve 206 is actuated in the direction corresponding to a displacement of the sleeve 202 towards the left by a distance of the order of a few millimeters, sufficient to free the outer edge of the tympe 26 from the grip of the collar 102.
- the bolt-driver 210 is then actuated to rotate the mandrel 212 which, by its pressing on the sleeve 206 and its rotation, exerts an axial tensile force on the rod 200.
- This movement causes the clamp 92 to close and, from the closing of this, the continuation of the action of the wrencher 210 unlocks, under the effect of traction on the rod 200, the tympe 26 of its seat.
- the operation is in principle terminated when, after unlocking the tympe 26, the latter again rests on the collar 102. After releasing the bolts 86 from the yoke 80 the whole device, including the tympe 26 stowed in the closed clamp 92 can therefore be released.
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de montage et de démontage de tympes de four à cuve, qui, en position opérative, sont coincées sur un siège circulaire intérieur d'une chapelle dans la paroi du four, comprenant une pince avec des griffes escamotables, engageables à travers la tympe et des moyens de manoeuvre traversant la pince et manoeuvrables de l'extérieur pour déployer ou rétracter les griffes radialement par rapport à l'axe de la tympe.The present invention relates to a device for assembling and disassembling drums from a shaft furnace, which, in the operative position, are wedged on a circular interior seat of a chapel in the wall of the furnace, comprising a clamp with retractable claws, which can be engaged through the tympe and maneuvering means passing through the clamp and maneuverable from the outside to deploy or retract the claws radially with respect to the axis of the tympe.
On sait que les fours à cuve, notamment les hauts fourneaux sont alimentés en air chaud et en combustibles liquides ou solides à travers une garniture circulaire de tuyère au niveau du creuset du four. Ces tuyères sont maintenues en place par une tympe logée dans la partie intérieure de la paroi du four, ces tympes étant prolongées vers l'extérieur de la paroi par une chapelle fixée sur le blindage métallique extérieur du four. La chapelle, la tympe et la tuyère sont des pièces tronconiques emboîtées, dans cet ordre, téléscopiquement l'une dans l'autre. Les chapelles sont généralement en acier, tandis que les tympes et les tuyères sont en cuivre. Les tympes et les tuyères sont, en outre, refroidies à l'eau grâce à une double paroi tronconique.It is known that tank furnaces, in particular blast furnaces, are supplied with hot air and with liquid or solid fuels through a circular lining of nozzle at the crucible of the furnace. These nozzles are held in place by a tymp housed in the inner part of the wall of the oven, these eardrums being extended towards the outside of the wall by a chapel fixed to the metal shielding outside of the oven. The chapel, the tympe and the nozzle are frustoconical parts nested, in this order, telescopically one inside the other. The chapels are generally made of steel, while the tympanums and nozzles are made of copper. The eardrums and nozzles are further cooled with water thanks to a double frustoconical wall.
Alors que le démontage d'une tuyère, qui dépasse le côté intérieur de la paroi du four ne pose, en général, pas de problèmes particuliers, le démontage d'une tympe est, en général, une opération beaucoup plus difficile étant donné que celle-ci est non seulement coincée sur le siège intérieur de la chapelle mais, en plus, est encastrée dans la matière réfractaire de la paroi du four, dont elle doit subir également le poids et, éventuellement, tout mouvement relatif.While the disassembly of a nozzle, which protrudes from the interior side of the wall of the oven does not, in general, pose any particular problems, the disassembly of a tympe is, in general, a much more difficult operation given that that -ci is not only stuck on the inner seat of the chapel but, in addition, is embedded in the refractory material of the wall of the furnace, which it must also undergo the weight and, possibly, any relative movement.
Jusqu'à présent, le démontage d'une tympe est généralement effectué par une équipe d'intervention manuelle, composée de cinq à six ouvriers qui essaient de débloquer la tympe de son siège à l'aide de longs crochets métalliques agrippés derrière le bord intérieur de la tympe, lorsque la tuyère est dégagée. Lorsque la force d'intervention manuelle est insuffisante pour débloquer la tympe, on a souvent recours à l'astuce consistant à interrompre la circulation d'eau de refroidissement dans la tympe de manière à la laisser se réchauffer par la chaleur de la paroi du haut fourneau au-delà de la température à laquelle elle est normalement exposée. En remettant brusquement en marche le refroidissement de la tympe ainsi rechauffée on provoque un rétrécissement thermique qui peut débloquer la tympe de son siège sur la chapelle. Si le premier essai ne réussit pas, il faut recommencer cette opération à plusieurs reprises, avec le risque d'endommager sérieusement la tympe et de la rendre inutilisable, alors qu'au départ elle ne devait pas nécessairement être considérée comme perdue. Dans le cas extrême, qui se produit plus souvent pour des tympes de réserve que pour les tympes d'origine, la tympe doit tout simplement être découpée au chalumeau pour pouvoir être dégagée.Until now, the dismantling of a tympe is generally carried out by a manual intervention team, composed of five to six workers who try to unlock the tympe from its seat using long metal hooks gripped behind the inner edge of the tympe, when the nozzle is cleared. When the force of manual intervention is insufficient to unblock the tympe, one often uses the trick consisting in interrupting the circulation of cooling water in the tympe so as to let it warm up by the heat of the top wall stove beyond the temperature to which it is normally exposed. By abruptly restarting the cooling of the tympe thus reheated it causes a thermal shrinkage which can unblock the tympe from its seat on the chapel. If the first attempt is not successful, this operation must be repeated several times, with the risk of seriously damaging the tympe and rendering it unusable, whereas at the start it should not necessarily be considered lost. In the extreme case, which occurs more often for reserve eardrums than for the original eardrums, the tymp must simply be cut with a torch to be able to be released.
Les inconvénients de cette façon d'opérer sont multiples. En premier lieu, ce travail est physiquement très exténuant pour les hommes de l'équipe d'intervention et, en plus, assez dangereux. D'un autre côté, beaucoup de tympes sont inutilement endommagées, mais, le plus grave, est que le haut fourneau reste hors service pendant toute la durée de l'intervention, qui peut s'étendre sur plusieurs heures.The disadvantages of this way of operating are multiple. First of all, this work is physically very exhausting for the men of the intervention team and, moreover, quite dangerous. On the other hand, many of the eardrums are unnecessarily damaged, but, the most serious, is that the blast furnace remains out of service for the duration of the intervention, which can last for several hours.
La demande de brevet EP No 90124485 propose un dispositif de montage ou de démontage de tuyères ou de tympes de four à cuve. Il s'agit d'une machine relativement complexe pourvue d'une pince pouvant saisir aussi bien la tuyère que la tympe et permettant le déblocage de ces pièces de leur siège sans force manuelle. Cette pince est manoeuvrée à l'aide d'un agrégat hydraulique capable d'actionner deux éléments télescopiques de la pince en sens opposés, de sorte que l'agrégat hydraulique doit être spécialement conçu à cet effet, ce qui rend la machine relativement compliquée et onéreuse.Patent application EP No. 90124485 proposes a device for mounting or dismounting nozzles or drums from the furnace to the tank. It is a relatively complex machine provided with a clamp that can grip both the nozzle and the tympe and allowing the release of these parts from their seat without manual force. This gripper is operated using a hydraulic unit capable of actuating two telescopic elements of the gripper in the opposite direction opposites, so that the hydraulic aggregate must be specially designed for this purpose, which makes the machine relatively complicated and expensive.
Le but de la présente invention est de prévoir un dispositif plus simple pour le déblocage et le démontage des tympes et qui peut être actionné par des moyens conventionnels et standards.The object of the present invention is to provide a simpler device for unlocking and dismantling the eardrums and which can be actuated by conventional and standard means.
Pour atteindre cet objectif, le dispositif proposé par la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que la pince et ses moyens de manoeuvre sont portés par un joug conçu pour être adapté sur le bord extérieur de la chapelle et être associé à une boulonneuse pneumatique connue pouvant être adaptée à l'extérieur du joug, soit sur des rallonges des griffes, soit sur leurs moyens de manoeuvre pour exercer, par sa rotation et son appui sur le joug, une force de traction sur les griffes de la pince.To achieve this objective, the device proposed by the present invention is essentially characterized in that the clamp and its operating means are carried by a yoke designed to be adapted on the outside edge of the chapel and to be associated with a known pneumatic wrencher capable of be adapted to the outside of the yoke, either on extensions of the claws, or on their operating means to exert, by its rotation and its support on the yoke, a tensile force on the claws of the clamp.
Les qualificatifs d'orientation "intérieur" et "extérieur" utilisés dans la présente description se réfèrent toujours aux hauts fourneaux, dans la mesure où "intérieur" signifie le côté intérieur du four et "extérieur" vise le côté extérieur du four.The orientation qualifiers "interior" and "exterior" used in the present description always refer to blast furnaces, insofar as "interior" means the interior side of the furnace and "exterior" refers to the exterior side of the furnace.
L'utilisation du dispositif proposé par la présente invention est extrêmement simple. Après avoir enlevé les éléments du porte-vent dirigeant l'air chaud dans la tuyère, le dispositif monté, de préférence, sur un chassis approprié, est déplacé à l'aide d'un chariot élévateur dans l'axe de la tympe et est avancé suivant cet axe pour engager la pince en position ouverte, c'est-à-dire griffes rétractées, à travers la tympe jusqu'à ce que le joug prenne appui sur le bord circulaire de la chapelle et sur lequel il peut éventuellement être fixé à l'aide de vis de serrage. On ouvre ensuite la pince à l'aide de ses moyens de manoeuvre jusqu'à ce que les crochets soient arrimés derrière le bord intérieur de la tympe. Il suffit dès lors d'exercer, à l'aide d'une boulonneuse pneumatique classique soit sur les griffes de la pince, soit sur la tige de manoeuvre de la pince, la force de traction nécessaire au déblocage de la tympe. L'avantage est que ces boulonneuses sont des boulonneuses à percussion classiques disponibles couramment dans le commerce et dont les modèles les plus gros sont suffisamment puissants pour débloquer une tympe à l'aide du dispositif proposé par l'invention.The use of the device proposed by the present invention is extremely simple. After having removed the elements of the wind carrier directing the hot air in the nozzle, the device mounted, preferably on a suitable chassis, is moved using a forklift in the axis of the tympe and is advanced along this axis to engage the clamp in the open position, that is to say claws retracted, through the tympe until the yoke is supported on the circular edge of the chapel and on which it can possibly be fixed using clamping screws. The clamp is then opened using its operating means until the hooks are secured behind the inner edge of the tympe. It is therefore sufficient to exercise, using a conventional pneumatic wrencher, either on the claws of the pliers, or on the rod of operation of the pliers, the pulling force necessary to unlock the tympe. The advantage is that these wrenchers are conventional impact wrenchers commonly available commercially and whose larger models are powerful enough to unlock a tympe using the device proposed by the invention.
Le joug est, de préférence, un joug multibranche, à trois branches s'étendant radialement du moyeu du joug à intervalles de 120°. La pince comporte, de ce fait, également trois griffes associées aux trois branches du joug et pourvues, chacune, du côté intérieur, d'un crochet pouvant être arrimé derrière le bord intérieur de la tympe.The yoke is preferably a multi-branch yoke, with three branches extending radially from the hub of the yoke at 120 ° intervals. The clamp therefore includes also three claws associated with the three branches of the yoke and each provided on the inside with a hook which can be stowed behind the inner edge of the tymp.
Ainsi, grâce au dispositif proposé par l'invention, on arrive à retirer les tympes d'un haut fourneau sans grands efforts manuels et, surtout, sans danger pour l'équipe d'intervention. En outre, les tympes débloquées et retirées à l'aide de ce dispositif ne sont jamais endommagées lors de l'extraction, de sorte qu'elles peuvent être réutilisées, si elles n'ont pas subi de dégradation d'autre nature au cours de leur utilisation. Le dispositif peut être manoeuvré facilement par deux ouvriers, au lieu de cinq à six pour une intervention manuelle. La durée d'intervention est également réduite à une durée, qui, d'un côté, est pratiquement invariable pour retirer une tympe et qui, d'un autre côté, reste dans les limites d'une heure, de sorte que l'arrêt de la production du haut fourneau est réduite au minimum.Thus, thanks to the device proposed by the invention, it is possible to remove the eardrums from a blast furnace without great manual effort and, above all, without danger for the intervention team. In addition, the eardrums unlocked and removed using this device are never damaged during extraction, so that they can be reused, if they have not undergone any other degradation during their usage. The device can be easily operated by two workers, instead of five to six for manual intervention. The intervention time is also reduced to a duration, which, on the one hand, is practically invariable for removing a tympe and which, on the other hand, remains within the limits of one hour, so that stopping of blast furnace production is minimized.
L'invention propose également différents modes d'exécution pour la manoeuvre de la pince et de la boulonneuse.The invention also provides various embodiments for the operation of the pliers and the bolt-on tool.
Selon un premier mode de réalisation, l'extrémité de chaque griffe opposée aux crochets est articulée sur un tendeur qui est traversé par une tige filetée, logée dans la branche correspondante du joug, sans possibilité de déplacement axial, mais avec possibilité de rotation sous l'action d'une boulonneuse raccordable sur une tête polygonale de la tige.According to a first embodiment, the end of each claw opposite the hooks is articulated on a tensioner which is crossed by a threaded rod, housed in the corresponding branch of the yoke, without the possibility of axial displacement, but with the possibility of rotation under the action of a screwdriver connectable to a polygonal head of the rod.
Les moyens de manoeuvre de la pince comportent, selon un premier mode de réalisation, un coin constitué de trois rampes inclinées s'étendant radialement d'une tige axiale de manoeuvre et divergeant vers l'extrémité intérieure de la pince, chaque rampe comprenant des moyens de guidage d'une came solidaire de chacune des griffes pour provoquer un déploiement ou une rétraction radiale de celles-ci suivant le sens de déplacement axial de la tige de manoeuvre.The means for operating the clamp comprise, according to a first embodiment, a corner consisting of three inclined ramps extending radially from an axial operating rod and diverging towards the inner end of the clamp, each ramp comprising means guide a cam integral with each of the claws to cause deployment or radial retraction thereof according to the direction of axial movement of the operating rod.
Cette tige de manoeuvre peut être constituée de deux parties télescopiques pénétrant l'une dans l'autre par des filetages intérieurs respectivement extérieurs, la partie portant le coin de manoeuvre de la pince étant immobile en rotation et déplaçable axialement, l'autre étant logée dans le moyeu du joug en immobilisation axiale, mais avec possibilité de rotation grâce à une tête polygonale extérieure pouvant être actionnée par une boulonneuse.This operating rod may consist of two telescopic parts penetrating one into the other by respectively external internal threads, the part carrying the operating corner of the clamp being stationary in rotation and movable axially, the other being housed in the hub of the yoke in axial immobilization, but with the possibility of rotation thanks to an external polygonal head which can be actuated by a bolting machine.
Selon un autre mode de réalisation, les trois griffes sont respectivement logées entre trois paires de pattes convergeant suivant la conicité de la tympe et fixées longitudinalement sur un flasque porté par l'extrémité intérieur d'une douille qui est déplaçable axialement à travers le moyeu du joug, mais clavetée en rotation par rapport à celui-ci. Les griffes prennent appui, par leur extrémité, côté joug, sur ledit flasque de la douille et sont, par leur extrémité opposée intérieure, déployables et rétractables radialement sous l'action d'un déplacement axial d'une tige de manoeuvre traversant coaxialement la pince et la douille, cette tige étant déplaçable axialement en rotation par rapport à la douille, mais clavetée en rotation par rapport à celle-ci.According to another embodiment, the three claws are respectively housed between three pairs of legs converging according to the taper of the tympe and fixed longitudinally on a flange carried by the inner end of a socket which is axially displaceable through the hub of the yoke, but keyed in rotation relative to it. The claws bear, at their end, yoke side, on said flange of the sleeve and are, by their opposite inner end, deployable and retractable radially under the action of an axial displacement of an operating rod passing coaxially through the clamp and the sleeve, this rod being axially displaceable in rotation relative to the sleeve, but keyed in rotation relative to the latter.
Le déploiement des trois griffes peut être assuré par trois lames de ressort bombées prévues sur un manchon fixé sur la tige de manoeuvre, tandis que la rétraction des griffes contre l'action des lames de ressort peut être réalisé par des cames prévues sur ce manchon et associées à des rampes obliques sur les griffes et sous l'action d'un enfoncement axial de la tige de manoeuvre dans la tympe. Chaque griffe est alors également déplaçable axialement dans la limite de butées prévues sur les pattes correspondantes.The deployment of the three claws can be ensured by three domed leaf springs provided on a sleeve fixed on the operating rod, while the retraction of the claws against the action of the spring blades can be produced by cams provided on this sleeve and associated with oblique ramps on the claws and under the action of an axial depression of the operating rod in the tympe. Each claw is then also axially displaceable within the limit of stops provided on the corresponding tabs.
Dans ce mode de réalisation, l'extrémité opposée aux crochets de chaque griffe peut être articulée sur une rallonge traversant la branche correspondante du joug et sur l'extrémité filetée de laquelle peut être connectée une boulonneuse par l'intermédiaire d'un mandrin pouvant prendre appui sur la branche de joug.In this embodiment, the end opposite the hooks of each claw can be articulated on an extension crossing the corresponding branch of the yoke and on the threaded end of which can be connected a bolting machine by means of a mandrel which can take support on the yoke branch.
L'actionnement de la pince peut être réalisé à l'aide d'un manchon de manoeuvre tubulaire comprenant un filetage extérieur coopérant, du côté extérieur du joug, avec un filetage intérieur de la douille et un filetage intérieur coopérant avec un filetage extérieur de l'extrémité de la tige de manoeuvre traversant axialement la douille, les filetages extérieurs et intérieurs du manchon ayant respectivement un pas à droite et un pas à gauche afin de déplacer, par la même manoeuvre, la douille et la tige de manoeuvre en sens opposés. Cette manoeuvre peut être réalisée manuellement à l'aide d'une manette escamotable engagée sur le manchon de manoeuvre. Pour adapter la boulonneuse, dans ce mode de réalisation, il est possible de prévoir un mandrin comprenant un capuchon cylindrique engagé autour du manchon de manoeuvre pour prendre appui sur le moyeu, ce mandrin étant prolongé, vers l'extérieur, par l'intermédiaire d'un adaptateur rotatif comprenant un pas de vis intérieur pour être vissé sur le filetage extérieur de la tige de manoeuvre de la pince et un raccord polygonal axial femelle pour être accouplé à la boulonneuse.The gripper can be actuated using a tubular operating sleeve comprising an cooperating external thread, on the external side of the yoke, with an internal thread of the sleeve and an internal thread cooperating with an external thread of the end of the operating rod axially passing through the sleeve, the external and internal threads of the sleeve having respectively a right and a left pitch so as to move, by the same maneuver, the sleeve and the operating rod in opposite directions. This maneuver can be carried out manually using a retractable lever engaged on the maneuvering sleeve. To adapt the screwdriver, in this embodiment, it is possible to provide a mandrel comprising a cylindrical cap engaged around the operating sleeve to bear on the hub, this mandrel being extended outwards via '' a rotary adapter comprising an internal screw thread to be screwed onto the external thread of the pliers operating rod and a female axial polygonal connection to be coupled to the bolting machine.
Dans un autre mode de réalisation, il est prévu un manchon de manoeuvre tubulaire comprenant un filetage extérieur coopérant, du côté extérieur du joug, avec un filetage intérieur du moyeu du joug et un filetage intérieur coopérant avec un filetage extérieur de la douille pour déplacer celle-ci dans le sens axial. Ces filetages extérieurs et intérieurs du manchon peuvent également être à pas inversés.In another embodiment, there is provided a tubular operating sleeve comprising a thread cooperating outside, on the outside of the yoke, with an internal thread of the yoke hub and an internal thread cooperating with an external thread of the sleeve to move the latter in the axial direction. These external and internal threads of the sleeve can also be reversed.
Dans ce mode de réalisation, la boulonneuse peut être raccordée sur la tige de manoeuvre par l'intermédiaire d'un mandrin vissé sur le filet extérieur de l'extrémité de la tige et comprenant un raccord polygonal axial femelle pour être accouplé à la boulonneuse, celle-ci, en prenant appui, par le mandrin, sur le manchon, servant aussi bien à l'ouverture et à la fermeture de la pince, qu'à l'extraction de la tympe.In this embodiment, the bolting machine can be connected to the operating rod by means of a mandrel screwed onto the external thread of the end of the rod and comprising a female axial polygonal connection to be coupled to the bolting machine, this, by bearing, by the mandrel, on the sleeve, serving both for opening and closing the clamp, as for the extraction of the tympe.
Dans les modes de réalisation où la tige de manoeuvre est logée dans une douille mobile du moyeu de joug, cette tige comporte, de préférence, une articulation sphérique avec un jeu angulaire limité pour compenser un décentrage éventuel du dispositif ou de la tympe.In the embodiments where the operating rod is housed in a movable sleeve of the yoke hub, this rod preferably comprises a spherical articulation with a limited angular play to compensate for any decentering of the device or the tympe.
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description de plusieurs modes de réalisation avantageux, présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 montre schématiquement une coupe à travers la paroi du creuset d'un haut fourneau avec l'ouverture de logement de la tympe;
- la figure 2 représente une coupe axiale longitudinale schématique à travers un premier mode de réalisation du dispositif selon la présente invention;
- la figure 3 montre schématiquement les détails du dispositif de manoeuvre de la pince;
- la figure 4 est une vue de face sur le joug après sa mise en place sur la chapelle;
- la figure 5 représente schématiquement une coupe longitudinale d'un second mode de réalisation;
- la figure 5a montre les détails de l'articulation dans la tige de manoeuvre;
- la figure 6 représente schématiquement une coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation;
- la figure 7 montre les détails de la pince;
- la figure 8 montre une vue frontale du joug;
- la figure 9 montre une variante du mode de réalisation de la figure 6 et
- les figures 10 et 11 montrent une coupe longitudinale d'un quatrième mode de réalisation d'un dispositif selon la présente invention, respectivement avec la pince fermée et la pince ouverte.
- Figure 1 schematically shows a section through the wall of the crucible of a blast furnace with the housing opening of the tympe;
- FIG. 2 represents a schematic longitudinal axial section through a first embodiment of the device according to the present invention;
- Figure 3 schematically shows the details of the gripper operating device;
- Figure 4 is a front view on the yoke after its establishment on the chapel;
- Figure 5 schematically shows a longitudinal section of a second embodiment;
- FIG. 5a shows the details of the articulation in the operating rod;
- Figure 6 schematically shows a longitudinal section of a third embodiment;
- Figure 7 shows the details of the clamp;
- Figure 8 shows a front view of the yoke;
- FIG. 9 shows a variant of the embodiment of FIG. 6 and
- Figures 10 and 11 show a longitudinal section of a fourth embodiment of a device according to the present invention, respectively with the clamp closed and the clamp open.
La figure 1 montre schématiquement l'environnement général où est appelé à opérer le dispositif proposé par la présente invention. L'air chaud destiné à être injecté dans un four à cuve est soutiré d'une conduite circulaire 10 évoluant autour de la partie inférieure du four et est acheminée à travers des porte-vent 12 vers une garniture de tuyères 16 pour être injecté dans le four. Les busillons 14, qui comportent, en plus, des injecteurs 18 de combustibles solides ou liquides , s'étendent à travers une ouverture aménagée dans la paroi 20 du four et son blindage métallique 22. Cette ouverture est délimitée dans la paroi 20, de l'extérieur vers l'intérieur, par une chapelle 24 en acier et une tympe 26 en cuivre, la tuyère 16, également en cuivre, prolongeant la tympe 26. Le busillon 14 vient prendre appui sur un siège frontal, généralement sphérique, dont est pourvue la tuyère 16. Comme représenté sur la figure, la chapelle 24, la tympe 26 et la tuyère 16 ont tous une forme tronconique et sont emboîtées télescopiquement les unes dans les autres.FIG. 1 schematically shows the general environment in which the device proposed by the present invention is to operate. The hot air intended to be injected into a shaft furnace is withdrawn from a
L'échange de tous ces éléments illustrés par la figure 1 s'opère assez facilement, sauf pour la tympe 26, dont l'extraction est beaucoup plus difficile, essentiellement parce qu'il y a grippage entre le siège de la tympe 26 refroidi et celui de la chapelle 24 non refroidi.The exchange of all these elements illustrated in Figure 1 is fairly easy, except for the
La figure 2 représente la version la plus simplifiée d'un dispositif d'extraction de la tympe 26. La figure montre ce dispositif en position opérative pour l'extraction, après dégagement préalable de la tuyère.FIG. 2 represents the most simplified version of a device for extracting the
Le dispositif représenté sur la figure 2 comprend trois parties essentielles, à savoir un joug multibranche 30 comme support pour les éléments fonctionnels qui sont une pince et les moyens de manoeuvre de celle-ci. Comme représenté sur la figure 4, le joug 30 est simplement constitué de trois branches 32 s'étendant radialement à partir du moyeu 34 et formant entre elles des angles égaux de 120°. Comme représenté sur la figure 2, les extrémités des branches 32 peuvent être pourvues, sur leur face intérieure, de sabots 36 pour prendre appui sur le bord circulaire de la chapelle 24.The device shown in FIG. 2 comprises three essential parts, namely a
Les branches 32 peuvent également comporter des moyens permettant au joug d'être fixé sur le bord de la chapelle 24. En outre, les branches 32 peuvent être extensibles afin de pouvoir être adaptées à des chapelles de diamètre différent.The
Comme le montre la figure 2, le mode de réalisation de la figure 2 comporte essentiellement trois tringleries dont l'une seulement est représentée en 38. Celles-ci comprennent chacune une partie intérieure formée par une tige 40 se terminant par un crochet 42, les trois tiges 40 constituant en fait les griffes et une pince 44. La partie extérieure des tringles 38 est formée essentiellement par une vis de traction 46 se terminant à l'extérieur du joug 30 par une tête carrée 48 permettant la rotation de la vis de traction 46. La liaison entre la vis de traction 46 et la griffe 40 est constituée sous forme d'un tendeur 50 relié par une articulation à la griffe 40. Le tendeur 50 comporte un écrou 52 avec un contre-filet traversé par la vis de traction 46. La partie non filetée de la vis 46 est logée dans une douille 54 d'une branche 32 du joug 30. La position axiale de cette vis 46 est immobilisée dans la douille 54 par des butées extérieures et intérieures 56. De cette manière, la distance entre le crochet 42 et le joug 30 peut être modifiée par simple rotation de la vis 46, de préférence sous l'action d'une boulonneuse pneumatique engagée sur la tête carrée 48 de la vis de traction 46. Pour éviter que des sollicitations latérales indésirées ne viennent s'exercer sur les tendeurs 50 et pour assurer un certain guidage de ceux-ci lors de leur translation, de même que pour des raisons de sécurité, chaque tendeur 50 est , de préférence, logé dans un caisson de protection 58 solidaire de la branche 32 du joug 30.As shown in FIG. 2, the embodiment of FIG. 2 essentially comprises three linkages, only one of which is shown at 38. These each include an interior part formed by a rod 40 ending in a
L'ouverture et la fermeture de la pince 44 sont réalisées à l'aide d'un dispositif constitué d'un coin de manoeuvre 60 porté par une tige axiale de manoeuvre 62. Cette tige de manoeuvre 62 est constituée de deux parties téléscopiques interpénétrables, à savoir une tige creuse 64 et une tige filetée 66 logée axialement dans le moyeu 34 du joug 30 et dont la partie filetée intérieure coopère avec un filetage correspondant intérieur de la tige creuse 64, ou plus simplement avec un contre-écrou 68 soudé à l'extrémité de la tige creuse 64. L'autre extrémité de la tige filetée 66 possède, à l'instar des vis de traction 46, de l'autre côté du joug 30, une tête carrée et, de même, est immobilisée axialement dans le joug 30 par des butées 70. Par conséquent, une rotation de la tige 66 provoque un déplacement axial de la tige creuse 64 dans un sens ou dans l'autre suivant le sens de rotation. Bien entendu, les fonctions des tiges 64 et 66 peuvent être inversées, c'est à dire que la tige 64 est pleine et pénètre dans le creux d'une tige 66 par la rotation de celle-ci. En outre, l'homme du métier pourra prévoir d'autres moyens, tout aussi simples, pour assurer le déplacement axial de la partie 64 de la tige de manoeuvre 62.The opening and closing of the
Le coin de manoeuvre 60 peut être constitué (voir également figure 3), dans sa version la plus simple, par trois rampes 72 fixées radialement sur l'extrémité intérieure de la tige 64 et divergeant à partir de celle-ci vers chacune des griffes 40, pour former une configuration générale en forme de trépied. Chacun des crochets 42 est pourvu, dans son coin intérieur, d'un doigt ou d'une came 74 guidé le long du bord intérieur de la rampe correspondante 72.The operating
Lorsque le coin de manoeuvre 60 est déplacé vers la droite sur la figure 2 sous l'action d'une rotation de la tête 68 de la tige de manoeuvre, les cames 74 se rapprochent, par glissement le long des bords intérieurs des rampes 72 de la tige 64 et provoquent la rétraction simultanée des griffes 40, c'est à dire l'ouverture de la pince 44. Inversement, lorsque le coin de manoeuvre 60 est déplacé axialement vers la gauche sur la figure 2, les bords extérieurs des rampes 72 écartent les griffes 40 de la tige de manoeuvre 64 pour provoquer ainsi leur déploiement simultané et la fermeture de la pince 44.When the operating
Le diamètre maximal du coin de manoeuvre 60 doit, bien entendu, être inférieur à la plus petite section de la tympe 26 pour permettre la mise en place du dispositif. Après l'introduction du dispositif dans la tympe, pince 44 ouverte, le coin 60 est déplacé axialement vers la gauche sur la figure 2 afin de fermer la pince 44 et d'arrimer solidement les crochets 42 derrière le bord intérieur de la tympe 26. Cette manoeuvre est effectuée par la rotation, soit manuelle de la tête de la tige 66, soit à l'aide d'une boulonneuse pneumatique engagée sur cette tête 68. Après la fermeture de la pince 44, la boulonneuse pneumatique est engagée successivement sur les têtes 48 de chacune des vis de traction 46 jusqu'au déblocage de la tympe 26 par traction sur les griffes individuelles 40. Après déblocage de la tympe 26, celle-ci peut être dégagée avec le dispositif à travers la chapelle 24.The maximum diameter of the operating
On va maintenant décrire en référence aux figures suivantes quelques modes de réalisation plus perfectionnés du dispositif proposé par la présente invention et pour lesquels on utilisera les mêmes chiffres de référence pour désigner des éléments identiques. Tous ces modes de réalisation font également appel à un joug de support 80 (voir également figure 8) destiné à être appliqué ou fixé sur le bord extérieur de la chapelle 24 et porté, suivant le mode de réalisation, par un chassis approprié. Le joug 80 comporte également trois branches 82 s'étendant radialement du moyeu 84 du joug 80. Les extrémités des branches 82 sont pourvues de boulons d'ancrage 86 permettant au joug d'être ancré sur le bord de la chapelle 24. Ces boulons d'ancrage 86 sont, de préférence, déplaçables dans des rainures radiales 88 des branches 82 pour compenser des déformations éventuelles de la chapelle ou être adaptés à des chapelles de tailles différentes.We will now describe with reference to the following figures some more improved embodiments of the device proposed by the present invention and for which the same reference numerals will be used to designate identical elements. All of these embodiments also use a support yoke 80 (see also FIG. 8) intended to be applied or fixed to the outer edge of the
La figure 5 montre un premier mode de réalisation du dispositif en place sur la chapelle 24 et supporté sur un châssis 90 transportable à l'aide d'un élévateur à fourche 91. L'invention préconise pour le mode de réalisation de la figure 5 ainsi que ceux des figures suivantes une pince plus perfectionnée 92 du genre décrit dans la demande de brevet EP 90124485. Etant donné que cette pince est décrite en détail dans le document précité, elle ne sera décrite que sommairement dans le contexte de la présente demande avec une invitation au lecteur de se référer au document précité pour de plus amples détails.Figure 5 shows a first embodiment of the device in place on the
La pince 92 comporte donc trois griffes 94 munies d'un crochet intérieur et positionnées autour d'une tige axiale de manoeuvre 96 en face des branches 82 du joug 80. Sur les figures, l'une seulement des trois griffes 94 est représentée. Chacune des griffes 94 est logée à l'intérieur d'une paire de pattes dont l'une seulement est représentée en 98 sur les figures. Ces pattes 98, de forme sensiblement triangulaire, convergent longitudinalement suivant la conicité de la tympe 26 et sont fixées sur un flasque diamétral 100. Les griffes 94 prennent, entre les pattes adjacentes 98, par leur partie extérieure, appui sur le bord périphérique du flasque 100. Les six pattes 98 sont également solidaires d'un collier circulaire 102 destiné à prendre appui sur le bord extérieur de la tympe 26.The
Dans la position ouverte de la pince 92 (voir figure 7) les griffes 94 ont une certaine liberté de mouvement axial limitée, d'une part, par un rebord 104 en face du flasque 100 et, d'autre part, par des butées 106, 108 prévues respectivement sur les griffes 94 et les pattes adjacentes 98.In the open position of the clamp 92 (see FIG. 7) the
La partie intérieure de la tige de manoeuvre 96 est entourée par un manchon cylindrique coaxial 110 maintenu en place, d'un côté, par une bride 112 de la tige 96 et, du côté opposé, à l'extrémité de la tige 96 par un flasque radial 114 fixé sur cette tige. Le manchon 110 porte trois paires de flancs radiaux 116, l'un de ceux-ci étant seulement représenté sur les figures, dont les positions correspondent à celles des pattes 98 et qui encadrent la partie intérieure de chacune des griffes 94. Dans chacun des trois espaces délimités par chaque paire de flancs 116, le bord axial des griffes 94, le manchon 110 ainsi que la bride 112 et le flasque 114 se trouve une lame de ressort flottante 118 dont l'élasticité tend à la bomber comme représenté sur la figure 5. Sur chacun des flancs 116 se trouve, par ailleurs, une came oblique 120 destinée à coopérer avec une rampe oblique 122 prévue sur chaque côté latéral des griffes 94 et formée par un élargissement de l'extrémité intérieure de celles-ci.The inner part of the operating
Les figures 5 et 6 montrent la pince 92 en position parfaitement fermée, la tympe 26 étant coincée entre le collier 102, d'une part et chacun des crochets des griffes 94, d'autre part. Pour libérer la tympe 26 à partir de la position fermée, la tige de manoeuvre 96 est déplacée axialement, de l'une des manières expliquées plus en détail par la suite, vers la droite sur les figures, le flasque 100 avec son collier 102 et les pattes 98 restant en place. Grâce à ce mouvement, l'extrémité intérieure des griffes 94 est d'abord libérée de l'emprise du flasque 114, tandis que les cames 120 se rapprochent des rampes 122 de chacune des griffes. A partir du moment où les cames 120 entrent en contact avec les rampes 122, les griffes 94, grâce à une certaine liberté axiale et radiale sont également entraînées vers la droite sur les figures, sous l'effet de la poussée des cames 120 jusqu'à ce que leur mouvement axial soit arrêté au contact mutuel des butées 106 et 108. Grâce à cette translation axiale, les griffes 94 sont dégagées de la face intérieure de la tympe 26. La poursuite du mouvement axial de la tige de manoeuvre 96 vers la droite sur les figures, fait agir les cames 120 sur les rampes inclinées 122 étant donné que les griffes sont désormais bloquées par les butées 108. Ceci provoque, comme le montre la figure 7, la rétraction radiale de chacune des griffes 94 contre l'action des lames de ressort 118 qui s'aplatissent et s'effacent devant la force des cames 120 sur les rampes inclinées 122. Lorsque les griffes 94 sont complètement rétractées et occupent la position de la figure 7, la tympe 26 est libérée totalement de la pince 92 et celle-ci peut être déplacée librement à travers la tympe, soit pour être mise en place, soit pour être enlevée.Figures 5 and 6 show the
La fermeture de la pince 92 comporte les mêmes séquences dans l'ordre inverse. A cet effet, la tige de manoeuvre 96 est déplacée vers la gauche à partir de la position de la figure 7. Ce mouvement provoque le dégagement des cames 120 des rampes inclinées 122 des griffes 94 pour libérer celles-ci à l'action des lames de ressort 118. La déformation élastique de ces lames 118 vers les positions des figures 5 et 6 et la poursuite du mouvement de la tige de manoeuvre vers la gauche provoquent un glissement des griffes 94, sous l'action du flasque 114 jusque dans la position des figures 5 et 6 selon lesquelles la pince est fermée et maintient la tympe 26 entre le collier 102 et les crochets des griffes 94.Closing the
Les modes de réalisation des figures 5 et 6 sont les mêmes pour ce qui concerne la manoeuvre axiale de la tige 96. Cette tige 96 traverse coaxialement une douille cylindrique 130 qui porte à son extrémité intérieure le flasque 100. La tige 96 peut coulisser axialement par rapport à la douille 130 mais est immobilisée en rotation par rapport à celle-ci grâce à une clavette 132. La douille 130, quant à elle, est logée dans le moyeu 84 du joug 80 de manière à pouvoir y coulisser dans le sens axial, tout en étant bloquée dans le sens rotatif grâce à une autre clavette 134.The embodiments of FIGS. 5 and 6 are the same as regards the axial operation of the
Le déplacement axial de la tige 96 est initié grâce à un manchon tubulaire de manoeuvre 136. Celui-ci comporte un filetage extérieur 138 par lequel il est vissé dans un filetage correspondant intérieur de la partie frontale de la douille 130. Le manchon 136 comporte également un filetage intérieur 140 épousant un filetage extérieur correspondant autour de l'extrémité de la tige 96 sortant de la douille 130. L'un des filetages 138 ou 140 présente un pas de vis à droite, tandis que l'autre des filetages 140 ou 138 présente un pas de vis à gauche. Grâce à ces pas de vis contraires, en faisant tourner le manchon 136 manuellement à l'aide d'une manette escamotable 142 la contre-réaction sur la douille 130 et la tige 96 incite ces deux éléments à un déplacement en sens inverse. Toutefois, par suite de l'inertie due à une masse plus élevée de la douille 130 et de sa couronne de pattes 98, celle-ci a tendance à rester immobilisée, tandis que la tige 96 est déplacée à une vitesse axiale deux fois supérieure à celle du manchon de manoeuvre 136. Autrement dit, si le manchon 136 est enfoncé d'une certaine distance dans la douille 130, la tige de manoeuvre 96 est déplacée, par contre-réaction, d'une distance deux fois supérieure vers la droite comme on peut constater en comparant la figure 6 à la figure 7. Une telle manoeuvre provoque, par conséquent, l'ouverture de la pince. La fermeture de la pince 92 est bien entendu réalisée de la même manière en tournant le manchon 136 en sens inverse.The axial displacement of the
Etant donné que dans les modes de réalisation des figures 5 et suivantes, la tige de manoeuvre 96 est guidée dans la douille 130, elle ne permet pas, contrairement aux modes de réalisation de la figure 2, de compenser des désaxements ou irrégularités de positionnement du joug. C'est la raison pour laquelle on a prévu dans la tige 96 une articulation 150 représentée plus en détail sur la figure Sa. La tige de manoeuvre est en deux parties 96a, 96b qui se touchent suivant une surface d'articulation sphérique définie par une face convexe de l'une des parties 96b et une partie concave complémentaire de l'autre partie 96a de la tige 96. La stabilité et la jonction des deux parties 96a et 96b est assurée par une ceinture 152 dont une ouverture axiale 154 est plus grande que la partie correspondante 96a de manière à laisser subsister un jeu annulaire 156. Suivant l'importance de ce jeu 156 l'une des parties 96b ou 96a peut subir, par rapport à l'autre partie 96a ou 96b, un désaxement à l'intérieur d'un angle solide α. Cette mobilité angulaire permet la compensation de toute irrégularité ou désaxement de la tympe 26 ou du dispositif d'extraction et assure, par conséquent, un positionnement correct de la pince par rapport à la tympe 26.Since in the embodiments of FIGS. 5 et seq., The operating
Les deux modes de réalisation des figures 5 et 6 sont les mêmes pour ce qui concerne la manoeuvre de la pince 96. Ils diffèrent toutefois pour ce qui concerne la manière d'extraire la tympe 26. Dans le mode de réalisation selon la figure 5, chacune des griffes 94 est articulée, du côté extérieur, sur une rallonge 160 qui traverse la branche correspondante 82 du joug 80. L'extrémité de cette rallonge 160 est pourvue d'un pas de vis sur lequel est engagée une boulonneuse pneumatique 162 par l'intermédiaire d'un mandrin 164. Sous l'action de cette boulonneuse 162, le mandrin 164 est incité à se visser sur la rallonge 160, mais, retenu par une surface d'appui 166 prévue à cet effet sur la branche 82, il exerce une force de traction correspondante sur la rallonge 160 et sur la griffe 94. On agit de la même manière successivement sur les deux autres griffes non représentées jusqu'à libération de la tympe 26 rendue possible par glissement axial de la douille 130 dans le moyeu 84 sous la poussée de la tympe 26 sur le collier 102. Dès que la tympe 26 est décalée, tout le dispositif y compris la tympe 26 maintenue dans la pince fermée 92 peut être extrait de la chapelle, après libération des boulons 86 du joug 80, par recul du chariot élévateur sur lequel se trouve le châssis 90.The two embodiments of FIGS. 5 and 6 are the same as regards the operation of the
Dans le mode de réalisation de la figure 6, la tympe 26 est débloquée de son siège sur la chapelle 24 en agissant sur le bras de manoeuvre 96. Dans ce mode de réalisation selon la figure 6, on utilise un châssis de support 170 légèrement modifié permettant l'installation d'une boulonneuse pneumatique 172 en alignement axial sur la tige de manoeuvre 96. Cette boulonneuse 172 est également une boulonneuse classique disponible dans le commerce et suffisamment puissante pour les besoins de la cause. Celle-ci peut être connectée à l'extrémité du bras de manoeuvre 96, par l'intermédiaire d'un mandrin 174, après enlèvement de la manette 142. Ce mandrin 174 comporte un capuchon cylindrique 182 pouvant être engagé autour du manchon 136 pour prendre appui sur le moyeu 84 du joug 80. Le mandrin 174 comporte également un adaptateur rotatif 176 relié par l'intermédiaire d'un roulement 178 au capuchon 182. L'adaptateur 176 présente, dans le creux du capuchon 182, une ouverture axiale avec un pas de vis conçue pour être vissée sur l'extrémité filetée de la tige de manoeuvre 96. Un raccord femelle polygonal 180 permet la connexion avec la boulonneuse 172.In the embodiment of Figure 6, the
Lorsque la boulonneuse 172 est mise en action, la rotation de l'adaptateur 176 exerce, par l'appui du mandrin 174 sur le moyeu 84 et du fait que la tige 96 ne peut pas tourner, une traction sur cette même tige 96 par enfoncement de son extrémité dans le mandrin 174. Cette traction est transmise par l'intermédiaire du flasque 114 et des griffes 94 sur le bord intérieur de la tympe 26 jusqu'au déblocage de celle-ci de son siège sur la chapelle. Ce mode de réalisation de la figure 6 présente, par conséquent, par rapport à celui de la figure 5 l'avantage que la boulonneuse ne doit pas être appliquée à trois endroits différents et qu'elle est maintenue, lors de son opération, par le châssis 170.When the
La figure 9 représente une variante du mode de réalisation de la figure 6, dans la mesure où le châssis 170 est remplacé par un chariot 186 circulant sur des rails, non représentés, et suspendu en dessous de la conduite circulaire de vent chaud qui existe autour de certains hauts fourneaux pour supporter une machine de démontage de porte-vent. Le dispositif d'extraction de la tympe, qui est exactement le même que celui de la figure 6, est porté dans un berceau 188 monté sur le chariot 186 et dont l'inclinaison est ajustable au moyen d'un double écrou de réglage 190.FIG. 9 represents a variant of the embodiment of FIG. 6, insofar as the
Les figures 10 et 11 représentent un autre mode de réalisation représentant respectivement la pince 92 en position fermée et en position ouverte. Si le fonctionnement et la constitution de la pince 92 sont identiques au mode de réalisation de la figure 6, par contre, la manoeuvre de la pince est différente. L'ouverture et la fermeture de la pince 92 sont également réalisées à l'aide d'une tige de manoeuvre 200 déplaçable axialement dans une douille 202 qui, à son tour, est déplaçable axialement dans le moyeu 204 du joug 80. Aussi bien la tige de manoeuvre 200 que la douille 202 sont immobilisées en rotation à l'aide de clavettes. Contrairement aux modes de réalisation précédents, le manchon de manoeuvre 206 n'agit pas sur la tige de manoeuvre 200 qui traverse librement une ouverture centrale du manchon 206. Certes, celui-ci possède également un filetage intérieur et extérieur, mais ceux-ci coopèrent respectivement avec un filetage extérieur de la douille 202 et un filetage intérieur du moyeu 204. Autrement dit, le manchon de manoeuvre 206 ne sert qu'à déplacer axialement la douille 202 de manière à fermer la pince 92 par l'arrière, par l'appui du collier 102 sur le bord extérieur de la tympe 26. Les filetages extérieurs et intérieurs du manchon sont également de pas opposé de manière que lorsque le manchon 206 est vissé dans le moyeu 204, la douille 202 subit un déplacement axial deux fois plus important par rapport au moyeu 204 dans le même sens.Figures 10 and 11 show another embodiment respectively representing the
Dans le mode de réalisation des figures 10 et 11, la tige de manoeuvre 200 est actionnée directement à l'aide d'une boulonneuse classique 210 par l'intermédiaire d'un mandrin 212 qui possède un pas de vis intérieur lui permettant d'être vissé sur un filetage 214 à l'extrémité de la tige 200 et un raccord polygonale femelle lui permettant d'être adapté directement sur la boulonneuse 210. La boulonneuse et le dispositif d'extraction de la tympe sont également supportés par un chassis 216.In the embodiment of FIGS. 10 and 11, the
En vue du démontage d'une tympe 26, le dispositif est amené, à l'aide d'un chariot élévateur 218 dans la position de la figure 11 jusqu'à ce que le collier 102 de la pince 92 soit en appui sur le bord extérieur de la tympe 26. On procède ensuite au serrage des boulons de réglage 86 du joug 80 pour arrimer celui-ci sur le bord de la chapelle 24. Ensuite on actionne le manchon 206 dans le sens correspondant à un déplacement de la douille 202 vers la gauche d'une distance de l'ordre de quelques millimètres, suffisante pour libérer le bord extérieur de la tympe 26 de l'emprise du collier 102. La boulonneuse 210 est ensuite actionnée pour faire tourner le mandrin 212 qui, par son appui sur le manchon 206 et sa rotation, exerce une force de traction axiale sur la tige 200. Ce mouvement provoque la fermeture de la pince 92 et, à partir de la fermeture de celle-ci, la poursuite de l'action de la boulonneuse 210 débloque, sous l'effet de la traction sur la tige 200, la tympe 26 de son siège. L'opération est en principe terminée lorsque, après déblocage de la tympe 26, celle-ci prend à nouveau appui sur le collier 102. Après libération des boulons 86 du joug 80 tout le dispositif, y compris la tympe 26 arrimée dans la pince fermée 92 peut dès lors être dégagé.For the disassembly of a
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