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Dispositif de manoeuvre d'un brûleur d'aciérie.
La présente invention est relative à un dispositif pour la manoeuvre d'un brûleur d'aciérie tel que par exem ple un brûleur du type dit "oxy-fuel".
On sait que dans une opération d'affinage ou de fusion métallurgique utilisant un brûleur type oxy-fuel, on est souvent amené à conférer au dit brûleur, qui extérieurement revêt une forme sensiblement cylindrique, un mouvement de déplacement suivant son axe, par exemple pour entrer ou sortir hors du four l'extrémité du brûleur, ainsi qu'un mouvement alternatif
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de rotation sur son axe, par exemple pour modifier périodiquement ou continûment, l'orientation de la flamme sortant obliquement du dit brûleur.
Ces deux mouvements peuvent se produire simultanément ou isolément et sont le plus souvent sans aucune liaison cinématique entre eux.
La présente invention a précisément pour objet un dispositif permettant de conférer à un tel brûleur ou à tout autre objet présentant une forme extérieure sensiblement cylindrique, les deux mouvements séparés et/ou combinés de translation et de rotation.
Le dispositif de l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte à l'extérieur du brûleur un berceau com@@@sé au moins de deux portées de rotation, coaxiales, sur ou dans lesquelles le brûleur repose et suivant l'axe desquelles il peut coulisser grâce à un organe de commande de mouvement de translation suivant l'axe du brûleur, le dit organe prenant appui d'une part sur le brûleur et d'autre part sur une assise solidaire du berceau ou immobile par rapport à lui, et en ce qu'il comporte un organe de commande d'un mouvement de rotation du dit brûleur sur ou dans son berceau,
le dit organe prenant d'une part appui sur le brûleur et d'autre part sur une assise immobile par rapport au berceau et en ce que l'un au moins et de préférence chacun des deux organes de commande sont composés de deux parties dont la liaison mutuelle permet entre les dites parties un mouvement relatif suivant la direction du mouvement commandé par l'autre organe.
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Suivant une modalité avantageuse du dispositif de l'invention, les points d'appui de l'organe de commande du mouvement de translation du brûleur sont constitués de deux cylindres concentriques l'un à l'autre et entourant le dit brûleur, le cylindre extérieur servant de boîtier de glissement dans lequel peut glisser axialement le cylindre intérieur solidaire du brûleur, le cylindre extérieur reposant sur le berceau de rotation suivant moyen connu en soi.
Cette disposition est particulièrement intéressante au point de vue encombrement et simplicité de fonctionnement.
Suivant une autre modalité avantageuse du dispositif de l'invention, le point d'appui de la commande du mouvement de rotation du brûleur est constitué d'une part du cylindre intérieur et du cylindre extérieur, et d'autre part de l'assise immobile par rapport au berceau, ce qui permet en période de rotation du brûleur, d'éviter toute rotation des deux cylindres l'un par rapport à l'autre et réduire l'usure entre ceux-ci.
L'organe de commande du mouvement de rotation du brûleur peut être hydraulique, pneumatiqueélectrique, mécanique, etc.., manuel ou automatique, la préférence est ici toutefois donnée à un dispositif de commande par moteur électrique actionnant un pignon denté, lequel entraîne la rotation du brûleur par l'intermédiaire d'un organe denté tournant avec lui.
L'organe de commande du mouvement de translation du brûleur peut être également mécanique, hydraulique,
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pneumatique, etc..., la préférence est toutefois donnée à un système à double effet, à commande par piston et cylindre (ci-après dénommé boîtier afin d'éviter toute confusion).
A cet effet on a maintenu entre les deux cylindres un espace annulaire libre dans lequel circule un fluide comprimé qui exerce un effort sur un anneau garni de bourrage, solidaire du cylindre intérieur et remplissant aussi exactement que possible l'espace annulaire sur une certaine longueur de génératrice. Sous l'effort exercé par ce fluide, le cylindre intérieur se déplace suivant son axe sur une distance prédéterminée .
Suivant une variante avantageuse, le système piston-boîtier est muni d'un dispositif de freinage du piston par le fluide lui-même) ce qui permet d'éviter tout choc ou tout effort anormalement élevé à la fin de chaque déplacement du brûleur.
Les croquis ci-après, donnés à titre d'exemple non limitatif, permettront de mieux se rendre compte comment on peut concevoir un dispositif conforme à l'invention.
Ces croquis représentent à la figure 1 une coupe longitudinale d'un dispositif conforme à l'invention ; la figure 2 représente une coupe en travers du système d'attache côté four du dispositif du brûleur; la figure 3 représente une vue et trois coupes partielles côté opposé au four du dispositif de l'invention. Sur ces trois figures les mêmes repères représentent les mêmes éléments,
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Le brûleur destiné à être manoeuvré par le dispositif de l'invention est schématisé sous le repère 1 par sa paroi extérieure cylindrique. Le dispositif de l'invention comporte un berceau fixe composé de deux flasques 11 boulonnées à un châssis (non figuré) au moyen des quatre pattes d'attache 30.
Ces deux flasques 11 comportent chacune une rainure circulaire 31 dans lesquelles sont logés à 1200 l'un de l'autre, trois roulements à bille 13 tournant autour d'axes 71 matérialisés par les pivots 12. Les roulements 13 sont ainsi disposés qu'ils dépassent légèrement vers l'intérieur en 32 le bord intérieur 33 de la flasque 11.
Un tambour rotatif creux 10 muni de deux bagues d'extrémité 15 repose entre les deux flasques 11 sur les bouts 32 des roulements 13 et peut tourner sur ces roule- ments.
A l'intérieur du tambour creux 16, un cylindre également creux 21, joue le rôle de tige de piston, Ce cylindre est maintenu en place au moyen de deux joints d'étan-
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Lr1'.'rG annulaires lu JJ):;i' dans <1<!6 encoches circulaires 34 pratiquées dans leo baus 15 L' tûnchéi1.(; entre bagues 15 et cylindre 21 est encore renforcée au moyen des joints racleurs 9 maintenus en place par les serra-joints 10.
Entre le tambour 16 et, le cylindre 21 se trouve un espace annulaire 35 dans lequel circule l'essemble 17- 18-19-20 d'un piston proprement dit, solidaire du cylindre 21.
Cet ensemble est constitué d'une portée 36 filetée sur le cylindre 21, du piston 19 à trois anneaux 37 entre lesquels
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deux joints 20 assurent l'étanchéité piston-tambour. Le piston 19 est maintenu en place au moyen de deux écrous 11 gauche et droit, visses également sur la portée filetée du cylindre 21 et munis de joints extérieurs 17 dont le rôle sera explicité plus loin.
L'arrivée ou le départ du fluide moteur, en l'occurrence de l'air comprimé, se fait par les orifices 38 et 39 débouchant chacun dans une rainure 40 pratiquée dans les bagues 15. Ce fluide moteur oblige le piston à se déplacer à l'intérieur du tambour 16 jusqu'à ce qu'il rencontre l'une ou l'autre des deux butées 41 de fin de course formant la partie antérieure terminale des bagues 15. Quelques instants avant la fin de course,, les joints 17 viennent en contact avec une port@e cylindrique 42 obturant l'orifice annulaire par lequel peut s'échapper, par exemple vers le trou 38, le fluide situé entre le cylindre 21 et le tambour 16.
De ce fait ce fluide se comprime et arrêterait intempestivement le mouvement du piston si l'on n'avait pratiqué un conduit de bypass 43 reliant l'espace 35et celui contenu dans la rainure 40. L'étroitesse des conduits 43 ne permet qu'un lent passage du fluide, ce qui ralentit fortement le piston à la fin de sa course, en lui permettant toutefois d'aller jusqu'au bout de celle-ci. On se rend donc compte facilement que le mouvement de translation du piston dans l'un ou l'autre sens suivant son axe, se fait en alimentant l'un ou l'autre des ori- fices 38 ou 39 en fluide moteur, le renversement du sens de déplacement du piston s'obtenant par exemple en permutant
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l'arrivée de fluide, de l'orifice 38 à l'orifice 39 et en mettant le premier à l'air libre.
Le cylindre 21 est chaussé à son extrémité côté four, par une bague 22 percée de trois trous à 120 .
Deux de ces trous présentent une portée taraudée 44 passant d'outre en outre de la bague 22 et du cylindre 21. Ces portées 44 servent à visser deux vis 26 dont l'extrémité coté filet 45 pénètre à l'intérieur du dit cylindre 21, de telle façon qu'ils supportent le brûleur 1 et le maintienne à une certaine distance de la paroi intérieure du cylindre 21. Le troisième trou sert au passage d'un ergot de fixation 23 serré et maintenu en place contre le brûleur 1 par la vis 25 et le ressort 24 logés dans un orifice borgne 46 pratiqué dans une buselure de protection 47, chaussant le troisième trou, l'orifice 46 étant muni d'une portée taraudée 48 dans laquelle se visse la vis 25.
Du coté opposé au four, le cylindre 21 est chaussé par une bague 8 maintenue en place par trois vis 49 solidarisant la bague 8 et le cylindre 21. En se déplaçant axialement vers le c8té opposé au four, on rencontre successivement dans la bague 8, la portée de serrage 50, une butée 51, une portée cylindre 52, une portée filetée 53 de plus petit diamètre. Sur la portée 52 est placée, avec faible jeu,
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une bague annulaire 2, maintenue en place par là rondelle 3 et l'écrou de serrage 4 vissé sur la portée 53. La bague 2 peut tourner dans son logement (constitué par les repères 51-52-3), grâce à deux petits bras 7 vissés radialement sur sa partie extérieure.
La paroi intérieure 54 de cette bague présente à 1200 l'une de l'autre, trois plages en creux radialement inclinées 55, ménageant ainsi chacune un espace libre 56 que peut venir occuper une vis 5 coulissant dans un logement 57 pratiqué de part en part dans l'épaisseur de la portée 52. La tête de la vis 5 est maintenue contre la plage 55 grâce à la présence d'un ressort de rappel 6 prenant appui contre un redan 58 pratiqué dans le logement 57.
L'extrémité 59 de la vis 5 dépasse hors de la paroi intérieure de la bague 8 grâce au trou 60 prolongeant le logement 57.
Si l'on manoeuvre les leviers 7 dans le sens des aiguilles d'une montre, les plages inclinées 55 obligeront les vis 5 à s'effacer et partant, les extrémités 59 à se rapprocher du brûleur 1. Le mouvement sera arrêté lorsque le contact sera établi entre le brûleur et les trois extrémités 59. A ce moment le serrage sera établi et le brûleur sera rendu solidaire du cylindre 21 et comme tel, participera à ses mouvements de translation et de rotation.
Le mouvement de rotation du tambour et du brûleur est obtenu de la façon suivante. L'énergie est four* nie par un groupe moto-réducteur dontl'axe de commande en- traîne la rotation du pignon denté 29. Celui-ci commande à
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son tour la rotation du secteur denté 28autour de l'axe longitudinal 61, lequel secteur entraîne avec lui le tambour 16 grâce aux cordons de soudure 62 solidarisant secteur et tambour.
Le secteur 28 présente un trou 63 de forme cylindrique dont l'axe 64 est parallèle à celui 61 du brûleur.
Par ce trou 63 passe une tringle 27 de diamètre légèrement inférieur 3. celui du trou et terminée à chacune de ses extrémités par une portée taraudée 65 dans chacune desquelles se visse une vis 66, serrant contre la dite extrémité une patte d'attache 67 solidaire respectivement en 68 et 69 des bagues 8 et 22, On comprend alors immédiatement que le secteur 28 entraîne également la tringle 27 dans sa rotation (au jeu du trou 63 près) et par l'intermédiaire de cette tringle,le cylindre 21.
On peut remarquer que tout mouvement de translation du dit cylindre 21 est resté possible puisque au cours d'un tel mouvement, la tringle 27 glisse librement dans le trou 63.
On a pratiqué dans les supports des deux flasques 11 un évidement 70 permettant à la tringle 27 de ,se conformer sans difficulté aux mouvements de rotation qui lui sont imprimés par le secteur 28. Sur le schéma présenté cette rotation, limitée à 60 dans chaque sens, n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif.
D'après la description qui précède, on peut facilement se rendre compte que les deux mouvements de com-
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mande du brûleur peuvent s'exécuter isolément ou simultanément sans qu'il en résulte de difficulté d'ordre opérationnel ou autre.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif de manoeuvre d'un brûleur, caractérisé en ce qu'il comporte à l'extérieur du brûleur, un berceau composé au moins de deux portées de rotation, coaxiales, sur ou dans lesquelles le brûleur repose et suivant l'axe desquelles il peut coulisser grâce à un organe de commande de mouvement de translation suivant l'axe du brûleur) le dit organe prenant appui d'une part sur le brûleur et d'autre part sur @ assise solidaire du berceau ou immobile par rapport à lui et en ce qu'il comporte un organe de commande d'un mouvement de rotation du dit brûleur sur ou dans son berceau, le dit organe prenant d'unepart appui sur le brûleur et d'autre part,
sur une assise immobile par rapport au berceau et en ce que l'un au moins et de préférence chacun des deux organes de commande sont composés de deux parties dont la liaison mutuelle permet entre les dites parties, un mouvement relatif suivant la direction du mouvement commandé par l'autre organe.