La présente invention concerne la manipulation d'un tube de protection d'un jet de coulée, en vue de disposer ledit tube sous l'orifice d'un récipient, tel qu'une poche de coulée contenant du métal fondu.
Ce tube est destiné à plonger dans le métal en . fusion contenu dans un autre récipient, tel qu'un répartiteur de coulée disposé sous le récipient précédent.
Quelle que soit l'application envisagée, il est important de protéger le jet de l'oxydation que provoquerait son exposition à l'air pendant son passage du récipient supérieur au récipient inférieur.
Compte-tenu des conditions thermiques particulièrement sévères, de tels tubes s'usent assez rapidement. Il convient alors de remplacer un tube par un tube neuf ou par un tube simplement décrassé après un usage antérieur.
Il est donc nécessaire de prévoir un manipulateur apte à desservir plusieurs postes: poste de service, poste de stockage des tubes neufs, poste de décrassage, notamment, tout en évitant une intervention humaine importante au dessous de la poche de coulée. Il faut aussi prévoir des degrés de liberté pour encaisser les variations de position de la poche de coulée et permettre l'ouverture ou la fermeture du système à tiroir fermant l'orifice de la poche.
Les manipulateurs usuels ne répondent pas à toutes ces exigences. En particulier, le dispositif de manipulation ayant toutes les caractérisiques du préambule de la revendication 1 décrit dans le document FR-A-2.399.295 et qui comprend un chariot déplaçable le long d'une voie horizontale, un fût vertical solidaire dudit chariot et un bras porteur supporté par ledit fût et muni de moyens de prise du tube de protection a un rayon d'action limité et possède un seul degré de liberté dans un plan horizontal.
L'invention a surtout pour but de résoudre ce problème en limitant l'intervention humaine au seul positionnement final du tube et en rendant possible l'automatisation des diverses opérations du dispositif de manipulation.
Elle a plus précisément pour objet un dispositif de manipulation d'un tube de protection d'un jet de coulée, notamment en vue d'appliquer ledit tube sous l'orifice d'une poche de coulée d'un métal fondu, ou de l'en retirer, comprenant un premier chariot déplaçable le long d'une voie horizontale, un fût vertical solidaire dudit chariot, un bras porteur du tube de protection du jet supporté par ledit fût et des moyens de prise du tube par le bras porteur, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour commander la rotation dudit fût autour de son axe longitudinal, un deuxième chariot dèplaçable verticalement le long du fût sous l'action de moyens d'entrainement et un contrepoids maintenant le deuxième chariot en position lorsque les moyens d'entrainement dudit chariot ont cessé d'agir, et en ce que le bras porteur est articulé au deuxième chariot au moyen d'une bielle.
La bielle est munie d'un système de verrouillage en position, ledit système étant rendu inopérant après application du tube sous la poche de coulée.
Le système de verrouillage est constitué par deux bras porte-galets disposés de part et d'autre de la bielle et commandés par des vérins.
Le bras porteur est monté rotatif autour de son axe longitudinal, les moyens d'entrainement dudit bras étant montés à l'extrémité de celui-ci, opposée à celle qui porte le tube. Les moyens de prise du tube par le bras porteur sont constitués par des pinces, les moyens d'entrainement desdites pinces étant montés à l'extrémité du bras opposée à celles-ci.
Les moyens pour commander la rotation du fût autour de son axe longitudinal comprennent une couronne d'orientation reliant le fût au premier chariot.
Les moyens d'entrainement du deuxième chariot dans le sens vertical, comprennent une chaine dont une extrémité est fixée audit chariot et l'autre au contrepoids, une roue de renvoi de ladite chaine et un groupe moto-réducteur, ce dernier commandant la rotation de la roue de renvoi par l'intermédiaire d'un frein et d'un embrayage.
D'une façon particulièrement avantageuse, le premier chariot et l'ensemble des éléments qui y sont rattachés sont montés suspendus.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit, faite en regard des dessins annexés, concernant une forme particulière de réalisation donnée à titre d'exemple non-limitatif.
Sur les figures, le repère 1 désigne le tube de protection d'un jet de coulée en appui sous un premier récipient, tel qu'une poche de coulée 2. Ce tube est destiné à plonger dans le métal fondu recueilli par un deuxième récipient, tel qu'un répartiteur de coulée continue 3, disposé sous la poche de coulée 2. Un système à tiroir 4 permet, à la demande, d'autoriser l'écoulement ou de l'interrompre.
Le tube 1 est tenu par un système de pinces 5 montées à l'extrémité d'un bras porteur 6. En vue de procéder au remplacement d'un tube 1, il est indispensable de prévoir un certain nombre de mouvements: translation horizontale du bras porteur 6, rotation dudit bras porteur autour d'un axe vertical, translation verticale dudit bras porteur et éventuellement rotation dudit bras porteur autour de son axe longitudinal. Il faut aussi prévoir un moyen de commande du système de pinces 5 et des degrés de liberté pour encaisser les variations de position de la poche de coulée 2, permettre l'ouverture ou la fermeture du système à tiroir 4, et assurer le bon positionnement du tube 1 sous le jet de coulée, plus précisément sous la busette 7 de la poche de coulée 2.
A cet effet, le bras porteur 6, par l'intermédiaire d'un caisson support 8 et d'une bielle 19, est rendu solidaire d'un chariot 9 verticalement déplaçable le long d'un fût 10 apte à être entrainé en rotation autour de son axe par une couronne d'orientation 11, laquelle est solidaire d'un chariot 12, horizontalement déplaçable le long d'une voie suspendue 13.
On va maintenant décrire plus en détail le dispositif de manipulation ainsi constitué, en référence aux différents mouvements à assurer.
La translation horizontale du bras porteur 6 est obtenue grâce au chariot 12. Ce chariot de construction mécano-soudée est un chariot automoteur monté sur des galets, tels que 14, roulant sur la voie 13. Le déplacement est commandé par un groupe moto-réducteur 15 monté sur l'une des extrémités du chariot 12 et qui entraine en rotation les galets 14 situés à l'autre extremité dudit chariot par une transmission par chaine 16.
La rotation du bras porteur 6 autour de l'axe du fût 10 est commandée par un groupe moto- réducteur 17 solidaire du chariot 12, par l'intermédiaire de la couronne d'orientation 11 interposée entre le fût 10 et le chariot 12. Le fût 10 est muni de rails de guidage du déplacement vertical du chariot 9 dont il sera parlé plus loin. Une bielle 19 fixée sur le chariot 9 supporte l'ensemble caisson support 8 -bras porteur 6. L'ensemble est verrouillé, au cours d'une manipulation, par l'intermédiaire de deux bras porte-galets tels que 20, qui positionnent la bielle 19 et par conséquent le support 8 et le bras porteur 6 dans une position prédéterminée. La commande des bras 20 est assurée par des vérins pneumatiques tels que 21. L'ensemble étant déverrouillé, pendant la coulée, on obtient deux degrés de liberté pour le déplacement du système à tiroir 4, sans aucune réaction sur les autres éléments du dispositif de manipulation.
La translation verticale du bras porteur 6 est, bien entendu, assurée par le chariot 9. Ledit chariot est retenu par une chaine 22, passant autour d'une roue 23 et dont l'autre extrémité est fixée à un contrepoids 24.
Le déplacement est commandé par un groupe moto-réducteur 25 solidaire du fût 10 par l'intermédiaire d'un frein 26 et d'un embrayage 27. Au cours d'une coulée, le système est mis en position de débrayage et le tube 1 s'applique sur la busette 7 avec un effort du à la séule charge du contrepoids 24. D'où un nouveau degré de liberté.
La rotation du bras porteur 6 autour de son axe longitudinal est commandée par un groupe moto- réducteur 28 par l'intermédiaire d'une roue 29 et d'une chaine 30. Le bras 6 est monté sur deux paliers à roulement, tels que 31, portés par le caisson support 8. La commande est prévue avec un jeu angulaire de ± 5° par rapport à la position verticale du tube 1. Il en résulte un degré de liberté supplémentaire.
Un vérin 32 monté à l'extrémité du bras porteur 6 opposée à celle qui est munie des pinces 5 commande l'ouverture et la fermeture de ces dernières par une tringle 33.
On voit que les moyens que l'on vient de décrire permettent d'assurer la desserte des différents postes dont il est parlé plus haut. Seui le positionnement final de tube de coulée nécessite une très courte intervention humaine. Toutes les autres opérations peuvent être rendues entièrement automatiques. Dans la mesure où il est possible, pour effectuer une manipulation, de soulever de manière suffisante la poche de coulée 2, la rotation du bras 6 qui provoque le basculement du tube 1, peut être évitée.
Bien que l'invention ait été décrite en référence à une forme particulière de réalisation, il va de soi qu'elle n'y est en rien limitée et que des modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son domaine.
On pourra, bien entendu, remplacer l'un quelconque des moyens décrits par des moyens techniquement équivalents.
L'invention couvre donc, outre l'exemple illustré, ses différentes variantes de réalisation possibles.