LU83335A1 - DEVICE FOR CENTERING AND GUIDING A DRILLING ROD OF THE CASTING HOLE OF A TANK OVEN AND DRILLER PROVIDED WITH SUCH A DEVICE - Google Patents
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Description
I , iiI, ii
Dispositif de centrage et de guidage d'une tige de perçage du trou de coulée d'un four à cuve et perceuse pourvue d'un tel dispositif 1 5 La présente invention concerne un dispositif de centrage et de guidage d'une tige de perçage du trou de coulée d'un four à cuve convenant pour un procédé selon le-| quel l'ouverture et la fermeture du trou de coulée comportent respectivement une opération d'extraction et une opération 10 de remise en place de la tige de perçage qui est abandonnée dans le trou de coulée entre deux coulées successives, et conçu pour être monté sur l'extrémité avant de l'affût d'une machine de perçage du trou de coulée équipé d'un dis-I positif de préhension de l'extrémité de la tige de perçage jj 15 pouvant coulisser le long de l'affût de la machine. L'in- j vention concerne également une machine de perçage d'un trou i| de coulée équipée d'un tel dispositif de centrage et de ! îj s guidage.Device for centering and guiding a piercing rod of the tap hole of a shaft furnace and drill provided with such a device 1 5 The present invention relates to a device for centering and guiding a piercing rod of the tapping hole of a shaft furnace suitable for a process according to- | which the opening and closing of the taphole respectively comprise an extraction operation and an operation 10 for replacing the piercing rod which is abandoned in the taphole between two successive castings, and designed to be mounted on the front end of the mounting of a tap hole drilling machine equipped with a positive dis-I for gripping the end of the drilling rod jj 15 which can slide along the mounting of the machine . The invention also relates to a machine for drilling a hole i | casting equipped with such a centering device and! îj s guidance.
I Ce procédé, relativement récent pour ouvrir le ! 2 0 trou de coulée moyennant une tige de perçage qui est aban- jj donnée dans le trou de coulée entre deux coulées successives suscite un intérêt croissant aux dépens des procédés classiques consistant à forer les trous de coulée au moyen d'une mèche de forage. Pour plus de détails concernant ce procédé 25 et ses avantages, ainsi que pour les équipements nécessaires, on pourra se référer au brevet luxembourgeois No 82.943.I This relatively recent process for opening the! Tap hole by means of a drill rod which is dropped into the tap hole between two successive taps is attracting increasing interest at the expense of conventional methods of drilling tap holes using a drill bit. For more details concerning this process and its advantages, as well as for the necessary equipment, reference may be made to Luxembourg patent No 82.943.
; ” Ce brevet explique également les problèmes liés à l'utilisation, pour la mise en oeuvre de ce nouveau procédé, de machines conçues pour les procédés de forage clas-30 siques ou pour la conception de machines convenant pour la mise en oeuvre des deux procédés, soit du procédé classique soit du procédé de perçage mentionné dans le préambule.; ”This patent also explains the problems associated with the use, for the implementation of this new process, of machines designed for the conventional drilling processes or for the design of machines suitable for the implementation of the two processes. , either the conventional method or the drilling method mentioned in the preamble.
Ces problèmes résultent de la nécessité d'un ; alignement entre la tige de perçage et le dispositif de pré- 35 hension de celle-ci, ainsi que de la nécessité "d'enfiler1' les tiges de perçage à travers un dispositif de guidage et de support lors du mouvement d'approche de l'affût vers la L position opérative.These problems result from the need for one; alignment between the piercing rod and the device for gripping the latter, as well as the need "to thread the piercing rods through a guide and support device during the approach movement of the look out for the L operating position.
Or, il y a deux facteurs à prendre en considéra- .* Sr" / U_ _ 2 - i tion et qui font généralement que ces conditions ne sont pas ;j remplies. En effet, ü Peut arriver que la tige de perçage | après avoir été replacée dans le trou de coulée, dans la masse de bouchage non encore durcie se plie ou se courbe 5 légèrement sous l'influence de la chaleur et de son poids ce qui fait que son extrémité, qui doit être saisie par le dispositif de préhension de la machine de perçage, soit légèrement désaxée par rapport à l'axe du trou de coulee et l'axe de ce dispositif de préhension.However, there are two factors to be taken into consideration. * Sr "/ U_ _ 2 - i tion and which generally mean that these conditions are not fulfilled. Indeed, ü It may happen that the drill rod | after having been replaced in the tap hole, in the not yet hardened plugging mass bends or bends slightly under the influence of heat and its weight so that its end, which must be gripped by the device gripping of the drilling machine, or slightly offset from the axis of the tap hole and the axis of this gripping device.
1 ' 10 Un autre facteur à prendre en considération est celui du type de machines utilisé et plus particulièrement ' ’ de la trajectoire d'approche de l'affût. En effet, pour i P que le dispositif ou la tête de guidage et de support se i: trouvant à l'avant de l'affût puisse être enfile sur l'ex- 1 15 trémité de la tige de perçage, il faut que la phase finale P du mouvement d'approche de l'affût évolue sensiblement dans l'axe de la tige de perçage. Or, cette condition est rare-! ment remplie pour une machine conçue pour un procédé de forage classique.1 '10 Another factor to take into account is that of the type of machines used and more particularly' ’of the approach path to the lookout. In fact, for i P that the guide or support device or head i: located at the front of the mount can be threaded onto the end of the piercing rod, the final phase P of the approach movement of the carriage evolves appreciably in the axis of the piercing rod. However, this condition is rare-! filled for a machine designed for a conventional drilling process.
' 20 En effet, bon nombre de ces machines sont conçues pour amener l'affût en position de travail moyennant une rota-! tion autour d'un pivot vertical ou légèrement incliné de sorte que le dispositif de préhension n'est aligné vrai- ! ] ment qu'à la fin du mouvement avec la tige de perçage ] '25 alors que lors de la dernière phase du mouvement l'affût | et le dispositif de préhension se rapprochent, soit d'un côté, soit par l'autre de l'axe de la tige de perçage. Autrement dit, au moment où la plaque de guidage et les deux supports fixés généralement à l'avant de l'affût se i 30 trouvent au niveau de l'extrémité de la tige de perçage | l'ouverture de cette plaque destinée à être engagée dans | la tige de perçage se trouve soit d'un côté de la tige, j soit de l'autre et ne pourra pas pénétrer dans celle-ci.'20 Indeed, many of these machines are designed to bring the carriage into the working position by means of a rota-! tion around a vertical pivot or slightly inclined so that the gripping device is not aligned true! ] ment that at the end of the movement with the piercing rod] '25 while during the last phase of the movement the lookout | and the gripping device approach, either on one side or the other of the axis of the piercing rod. In other words, at the moment when the guide plate and the two supports fixed generally at the front of the mount are at the end of the piercing rod | the opening of this plate intended to be engaged in | the piercing rod is located either on one side of the rod, j or on the other and cannot penetrate into it.
L'une des seules machines capables de déplacer l'ex-! 35 trémité avant de l'affût sensiblement dans l'axe du trou de coulée lors de la phase finale d'approche est proposée par la demande de brevet français No 7827 850. Pour cette ~τ> “Hr— » 3 iiOne of the only machines capable of moving the ex-! 35 front end of the lookout substantially in the axis of the tap hole during the final approach phase is proposed by French patent application No 7827 850. For this ~ τ> “Hr—” 3 ii
JJ
machine, les problèmes discutés ci-dessus ont été résolus grâce au brevet luxembourgeois précité qui propose une tête de guidage et de support fixée à l'avant de l'affût j pour être enfilée sur la tige de perçage et assurer l'ali- ! 5 gnement entre celle-ci et le dispositif de préhension.machine, the problems discussed above have been solved thanks to the aforementioned Luxembourg patent which provides a guide and support head fixed to the front of the carriage j to be threaded onto the drilling rod and ensure the supply! 5 gment between it and the gripping device.
Selon ce brevet, cette tête de guidage comporte une ouverture en forme d'entonnoir pour saisir l'extrémité de la , tige de perçage et compenser le léger décalage pouvant en core exister, soit par suite de la trajectoire de l'affût, ! 10 soit par suite d'une mauvaise orientation de la tige de j perçage. Toutefois, l'objet de ce brevet n'a pas permis de résoudre les problèmes pour d'autres machines, notamment celles décrites ci-dessus, dont la trajectoire ne permet ;i pas l'engagement de la tête de guidage sur la tige de per- 15 çage.According to this patent, this guide head has a funnel-shaped opening for gripping the end of the piercing rod and compensating for the slight offset that may still exist, either as a result of the trajectory of the carriage,! 10 or as a result of a wrong orientation of the drilling rod j. However, the subject of this patent has not solved the problems for other machines, in particular those described above, the trajectory of which does not allow the engagement of the guide head on the rod. drilling.
; ] Γ-l Le but de la présente invention est de résoudre ce î ) ;i problème pour ce type de machine au moyen d'un dispositif de centrage et de guidage simple et efficace conçu pour î -i ij être fixé sur la partie avant de l'affût d'une machine de 1 i ! 20 perçage.; ] Γ-l The object of the present invention is to solve this î); i problem for this type of machine by means of a simple and effective centering and guiding device designed for î -i ij be fixed on the front part on the lookout for a 1 i machine! 20 drilling.
i Pour atteindre cet objectif, le dispositif proposé par l'invention est essentiellement caractérisé par une pince dont au moins l'une des mâchoires est pivotable autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe du dispositif ! » Λ j - 25 de préhension, au moins l'une des mâchoires étant, en outre, | coudée ou courbe de façon à délimiter, en position fermée, entre les mâchoires une ouverture suffisamment grande pour le passage de la tige de perçage.i To achieve this objective, the device proposed by the invention is essentially characterized by a clamp of which at least one of the jaws is pivotable about an axis substantially parallel to the axis of the device! "Λ j - 25 gripping, at least one of the jaws being, in addition, | angled or curved so as to define, in the closed position, between the jaws an opening large enough for the passage of the piercing rod.
L'une des mâchoires est, de préférence, fixe et soli-30 daire de l'affût, tandis que l'autre mâchoire est portée par un arbre rotatif actionné par un vérin hydraulique ou pneumatique.One of the jaws is preferably fixed and connected to the mount, while the other jaw is carried by a rotary shaft actuated by a hydraulic or pneumatic cylinder.
L'invention concerne également une machine de perçage 1 d'un trou de coulée d'un four à cuve comprenant un outil 3¾ de travail monté sur un affût et pouvant coulisser le long J de celui-ci et pourvu d'un dispositif de préhension d'une λ*-The invention also relates to a machine 1 for drilling a taphole of a shaft furnace comprising a 3¾ working tool mounted on a carriage and capable of sliding along J thereof and provided with a gripping device of a λ * -
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-."v? 4-. "v? 4
LL
tige de perçage, caractérisée par un dispositif de centrage ! i et de guidage du genre décrit ci-dessus, fixé à l'extrémité avant de l'affût, de façon que, en position fermée de la pince, l'ouverture subsistant entre les mâchoires se trouve 5 dans l'alignement de l'axe du dispositif de préhension de la tige de perçage.drilling rod, characterized by a centering device! i and guide of the kind described above, fixed to the front end of the mount, so that, in the closed position of the clamp, the opening remaining between the jaws is 5 in alignment with the axis of the drilling rod gripping device.
D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en 10 référence aux figures annexées, dans lesquelles: I * la figure 1 montre un premier exemple du mouvement j d'approche vers la position operative d'une machine à laquel- | le s'applique l'objet de la présente invention, i | la figure 2 montre un deuxième exemple de la phase h 1 15 d'approche vers la position opérative d'une machine à laquel- le s'applique l'objet de la présente invention, |! la figure 3 montre une vue schématique en plan de I; la partie avant d'un affût d'une machine de perçage pourvue d'un dispositif selon la présente invention, 2o la figure 4 montre schématiquement une section sui vant le plan de coupe IV-IV de la figure 3 lorsque la pince est en position ouverte, les figures 5 et 6 montrent des vues correspondant i , respectivement à celles des figures 3 et 4 lorsque la pince 25 est en position fermee.Other particularities and characteristics will emerge from the detailed description of an advantageous embodiment, presented below, by way of illustration, with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 shows a first example of the movement j of approach to the operative position of a machine at which- | the object of the present invention applies, i | FIG. 2 shows a second example of the phase h 1 15 of approaching the operating position of a machine to which the object of the present invention applies, |! Figure 3 shows a schematic plan view of I; the front part of a mount of a drilling machine provided with a device according to the present invention, 2o FIG. 4 schematically shows a section following the cutting plane IV-IV of FIG. 3 when the clamp is in position open, Figures 5 and 6 show views corresponding to i, respectively to those of Figures 3 and 4 when the clamp 25 is in the closed position.
On va d'abord expliquer le problème en se référant aux deux exemples illustrés par les figures 1 et 2. Sur ces figures la référence 10 désigne la base de la paroi d'un haut fourneau. La référence 12 représente le trou de coulée 30 obstrué par une masse de bouchage 14, telle que de l'argile durci, à travers laquelle a été introduite, avant le durcissement, une tige de perçage 16. Cette tige de perçage 16 est abandonnée dans la position représentée jusqu'à la prochaine opération d'ouverture du trou de coulée, opération qui con-35/" siste à retirer la tige de perçage 16 pour libérer l'ouver-v ture du trou de coulée 12. Pour faciliter la préhension de 5 ! cette tige 16/ au moyen d'un instrument approprié, cette tige est pourvue à son extrémité, d'une gorge circulaire 18 ou d'un autre moyen équivalent.We will first explain the problem by referring to the two examples illustrated by Figures 1 and 2. In these figures the reference 10 designates the base of the wall of a blast furnace. The reference 12 represents the taphole 30 obstructed by a plugging mass 14, such as hardened clay, through which a drilling rod 16 has been introduced, before hardening. This drilling rod 16 is abandoned in the position shown until the next taphole opening operation, an operation which consists in removing the piercing rod 16 to release the opening of the taphole 12. To facilitate gripping of 5! this rod 16 / by means of a suitable instrument, this rod is provided at its end with a circular groove 18 or other equivalent means.
Pour extraire la tige de perçage 16, on se sert 5 d'un outil de travail équipé d'un organe de percussion pouvant frapper dans les deux sens. Sur les figures, on a représenté par la référence 20 l'affût d'une machine de per- » çage équippée d'un tel organe de percussion non montré.To extract the piercing rod 16, use is made of a working tool equipped with a percussion member capable of striking in both directions. In the figures, the reference 20 shows the mounting of a drilling machine equipped with such a percussion member not shown.
Etant donné que cet outil de travail est conçu pour voyager i 10 Ie long de l'affût 20, on peut s'en servir pour extraire I la tige de perçage 16, à condition d'y prévoir un dispositifSince this working tool is designed to travel 10 along the carriage 20, it can be used to extract the drilling rod 16, provided that a device is provided
Ide préhension pouvant saisir la tige 16 par la gorge 18.Gripping idea which can grip the rod 16 by the groove 18.
Toutefois, pour que ce dispositif de préhension puisse saisir la tige de perçage, il faut qu'il y ait alignement en-jj 15 tre celle-ci et l'axe du dispositif de préhension. En outre, I il faut que lors de l'extraction de la tige 16, celle-ci 1 soit maintenue d'une façon ou d'une autre lorsqu'elle n'a | plus d'appui dans le trou de coulée 12. C'est la raison pour j laquelle on prévoit généralement sur la partie avant de ! 20 l'affût 20 une plaque munie d'un orifice axial dans laquelle la tige 16 peut coulisser et dans laquelle elle est suppor-; tée. Toutefois, la présence de cette plaque implique que l'affût soit amené en position opérative suivant l'axe du trou de coulée pour que cette ouverture puisse être engagée 25 sur l'extrémité sortante de la tige 16. Or, en observant le trajet de déplacement de l'affût 20, trajet schématisé par la ligne en traits mixtes A, on voit que cette ligne est une courbe,et au niveau de l'extrémité de la tige de perçage 6, cette courbe ne correspond pas avec l'axe de la tige de 30 perçage 16 de sorte que celle-ci ne peut pas pénétrer à travers l'ouverture de la plaque de guidage précitée.However, for this gripping device to be able to grip the piercing rod, there must be alignment between it and the axis of the gripping device. In addition, it is necessary that during the extraction of the rod 16, the latter 1 be maintained in one way or another when it has not | more support in the taphole 12. This is the reason why we generally plan on the front part of! 20 the carriage 20 a plate provided with an axial orifice in which the rod 16 can slide and in which it is supported; tee. However, the presence of this plate implies that the carriage is brought into the operative position along the axis of the tap hole so that this opening can be engaged on the outgoing end of the rod 16. However, by observing the path of displacement of the carriage 20, path shown diagrammatically by the dashed line A, it can be seen that this line is a curve, and at the end of the piercing rod 6, this curve does not correspond with the axis of the piercing rod 16 so that it cannot penetrate through the opening of the aforementioned guide plate.
La figure 2 montre un autre exemple de trajec-I toire de l'affût lors de l'approche vers la position opéra tive. Alors que dans le cas de la figure 1 l'axe de l'affût 35 et de son dispositif de préhension se trouve au-delà de l'axe de la tige de perçage au moment de l'approche vers la ’’ΪΓ l· - 6 i : !j position opérative, vue du côté du pivot autour duquel j tourne l'affût 20, le dispositif de préhension dont la | trajectoire est représentée par la courbe B reste en deça | de la tige de perçage 16 et le problème est finalement le 5 même pour les deux exemples des figures 1 et 2.Figure 2 shows another example of trajec-I roof of the lookout when approaching the operative position. Whereas in the case of Figure 1 the axis of the mount 35 and its gripping device is beyond the axis of the piercing rod when approaching the '' 'l · - 6 i:! J operative position, seen from the side of the pivot around which j turns the mount 20, the gripping device, the | trajectory is represented by curve B remains below | of the drill rod 16 and the problem is finally the same for the two examples of FIGS. 1 and 2.
Il est à noter que les deux exemples des figures 1 et 2 sont des exemples typiques de machines courantes dans lesquelles l'affût tourne autour d'un pivot * principal non montré qui est généralement vertical ou légè- 110 rement incliné.It should be noted that the two examples in FIGS. 1 and 2 are typical examples of common machines in which the carriage rotates around a main pivot * not shown which is generally vertical or slightly inclined.
Les figures 3 à 6 illustrent un mode de réalisation d'un dispositif de centrage proposé par la présente il ! invention pour corriger ce décalage au moment de l'appro- I ehe de l'extrémité de la tige de perçage 16. A cet effet, ! 15 une pince représentée par 22 et comportant deux mâchoires \ 24 et 26 est prévue à l'extrémité avant de l'affût 20. Dans | le mode de réalisation représenté la mâchoire 26 est fixe i et comporte une arête intérieure sensiblement droite, tan- j dis que la mâchoire 24 qui est courbée ou coudée est portée j 20 par un arbre tournant 28. Cet arbre est relié par un bras 30 i | a la tige 32 d'un vérin 34 ou d'un moteur électromécanique.Figures 3 to 6 illustrate an embodiment of a centering device proposed by the present it! invention to correct this offset when approaching the end of the piercing rod 16. To this end,! 15 a clamp represented by 22 and comprising two jaws \ 24 and 26 is provided at the front end of the mount 20. In | the embodiment shown the jaw 26 is fixed i and has a substantially straight inner edge, while the jaw 24 which is curved or bent is carried j 20 by a rotating shaft 28. This shaft is connected by an arm 30 i | has the rod 32 of a jack 34 or of an electromechanical motor.
L'action de ce vérin 34 permet le pivotement de la mâchoire 24 entre une position ouverte selon la figure 4 et une I position fermée selon la figure 6.The action of this jack 34 allows the jaw 24 to pivot between an open position according to FIG. 4 and a closed position according to FIG. 6.
» 25 La tige de perçage 16 est représentée en posi tion centrale idéale alignée sur le dispositif de préhension non montré. La forme particulière de la mâchoire 24 a pour but de définir une surface d'ouverture entre les mâchoires 24 et 26 relativement grande et de délimiter, en ! 30 position 26, une surface centrale fermée (voir figure 6) dans laquelle peut glisser la tige 16.The piercing rod 16 is shown in an ideal central position aligned with the gripping device not shown. The particular shape of the jaw 24 is intended to define a relatively large opening surface between the jaws 24 and 26 and to define, in! 30 position 26, a closed central surface (see FIG. 6) in which the rod 16 can slide.
ILors de l'approche vers la position opérative la pince 22 est ouverte selon la figure 4. Dès lors, le i décalage par rapport à la tige de perçage 16 à l'approche jj 35 de celle-ci,telle que montrée sur les figures 1 et 2, jj f n'est pas grave, si ce décalage ne dépasse pas la largeur !*- d'ouverture entre les arêtes intérieures des deux mâchoires -S.When approaching the operative position, the clamp 22 is open according to FIG. 4. Consequently, the offset relative to the piercing rod 16 when approaching it 35, as shown in the figures 1 and 2, dd f does not matter, if this offset does not exceed the width! * - opening between the inner edges of the two jaws -S.
I 7I 7
JJ
24 et 26, c'est-à-âire que la tige 16 doit passer par l'ouverture entre ces mâchoires. Dans la position finale le vérin 34 sera actionné pour fermer la pince 22 et encadra: complètement la tige 16 dans sa position selon la 5 figure 6. Même si, dans la position de travail de l'affût 20, la tige 16 ne se trouve pas exactement dans la position centrale représentée sur la figure 4, le mouvement . de la mâchoire 24 assurera cette position centrale lors t du passage de la position de la figure 4 vers la position 10 de la figure 6.24 and 26, that is, the rod 16 must pass through the opening between these jaws. In the final position the cylinder 34 will be actuated to close the clamp 22 and will frame: completely the rod 16 in its position according to FIG. 5. Even if, in the working position of the carriage 20, the rod 16 is not found not exactly in the central position shown in Figure 4, the movement. of the jaw 24 will ensure this central position when t from the position in FIG. 4 to the position 10 in FIG. 6.
j A titre de variante, la mâchoire 26 pourra, au lieu d'être fixe, également être montée de façon pivotante et être actionnée en synchronisme avec la mâchoire 124. Quelle soit fixe ou pivotante, la mâchoire 26 pourra, 15 en outre, également avoir une forme coudée ou courbe afin de définir ensemble avec la mâchoire 24, dans la position fermée un passage assurant le maintien et le gui-! dage de la tige de perçage 16.As a variant, the jaw 26 may, instead of being fixed, also be pivotally mounted and be actuated in synchronism with the jaw 124. Whatever is fixed or pivoting, the jaw 26 may, in addition, also have a bent or curved shape in order to define together with the jaw 24, in the closed position a passage ensuring the maintenance and the guide! drilling rod diameter 16.
| Dans le cas du mode de réalisation illustré || 20 sur les figures 3 à 6, la mâchoire fixe 26 se trouvera d'un côté ou de l'autre suivant que l'affût se rapproche | selon la figure 1 ou selon la figure 2. Cette mâchoire fixe 26 se trouvera toujours du côté où se situe l'écart de la trajectoire par rapport à l'extrémité de la tige • , 25 de perçage 16 au moment où l'extrémité de l'affût aborde celle-ci. Autrement dit, dans le cas de la figure 1 la mâchoire fixe 26 se trouvera à droite en regardant en di-! rection du trou de coulée, alors que dans le cas de la fi gure 2, la mâchoire fixe 26 sera fixée sur le côté gauche 30 de l'affût 20.| In the case of the illustrated embodiment || 20 in FIGS. 3 to 6, the fixed jaw 26 will be on one side or the other depending on whether the mount is approaching | according to FIG. 1 or according to FIG. 2. This fixed jaw 26 will always be on the side where the deviation of the trajectory is from the end of the piercing rod, 25 when the end of the lookout addresses this one. In other words, in the case of FIG. 1, the fixed jaw 26 will be on the right while looking di-! rection of the taphole, whereas in the case of FIG. 2, the fixed jaw 26 will be fixed on the left side 30 of the mount 20.
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Claims (4)
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